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스마트그리드에서의 효율적인 AMI 구현을 위한 통합 시뮬레이터 설계
An Efficient AMI Simulator Design adapted in Smart Grid 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.62 no.10, 2013년, pp.1368 - 1375  

양일권 (Software Center, KEPCO Research Institute) ,  최승환 (Software Center, KEPCO Research Institute) ,  이상호 (Dept. of Software, Chungbuk National University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The Smart Grid, which can monitor or diagnose the power grid in real time to operate efficiently, has been pushed ahead systematically as one of alternatives to solve these issues by combining the advanced Information Communication Technology and the electrical network. Hence, the electric company w...

주제어

#Network model   #Simulator   #AMI   #Smart grid  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 사용자는 이를 통해 시나리오 구성을 위한 환경설정, 시나리오 생성, 수정 및 삭제, 시뮬레이션 수행 및 결과 분석을 수행할 수 있다. 그러나 사용자 인터페이스, 데이터 베이스 설계는 본 논문의 주제와 다소 거리가 있으므로 세부설명은 생략하고자 한다.
  • 또한 본 연구에서는 DCU 마다 미터의 개수를 다르게 구성한 후 실험을 수행하여 DCU 적정도에 대한 계산이 적당한지 확인하였다. 현재 국내의 경우 PLC 환경에서 DCU가 많은 미터를 수용하는 것은 비용 절감을 의미하는 것이므로 현재 DCU 용량을 기준으로 적정한 미터수를 산정하는 것은 중요하다.
  • 2절에서는 관련연구로 AMI 시스템과 현재 사용 중인 네트워크 시뮬레이터를 설명한다. 또한 집중기와 중계기의 효율적 배치와 NS-2 기반의 무선 네트워크 성능 분석 시뮬레이터에 대한 분석 및 평가를 기술한다. 3절에서는 이 논문에서 제안하는 AMI망 시뮬레이터 설계를 위한 개요 및 요구사항을 정의하고, 입력파라미터 설정과 코어 및 상세 모듈 설계를 제안한다.
  • AMI는 그 규모가 국내의 모든 가구를 포함하므로 도입에 있어서 주요 장비들의 성능 파악 및 적절한 배치에 실제로 많은 비용과 기간이 소요된다. 본 논문에서는 실제 환경과 유사하게 시뮬레이션 할 수 있는 AMI망 모델을 정의하고 성능 분석에 필요한 시나리오를 설정하여 요구사항들을 도출하고, 효율적 운영 모델에 특화된 AMI 시뮬레이터를 설계하였다. 이에 각 장비의 적정 성능 및 배치에 대한 실험을 통해 지능형 전력망 구현을 위한 효율적인 AMI의 구성, 성능요구와 실용성의 평가 결과를 제시한다.
  • 이 논문에서는 대규모 AMI 시스템에 대한 모형을 쉽게 제작하고, 동작시켜 볼 수 있는 각 장비의 배치 및 성능 평가를 위한 스마트 그리드 환경에서 효율적 AMI 구현을 위한 통합 AMI 시뮬레이터 설계를 제안하였다. 기존 NS-2 노드의 구조를 AMI 제안 모델에 적합하도록 수정하고, 필요한 오브젝트를 추가하였다.
  • 따라서 그림 2는 스마트 그리드 환경에서 효율적인 AMI망 구현을 위한 시뮬레이터 개발을 위한 최적 솔루션을 위한 제안 모델이다. 이 절에서는 AMI망 모델 및 요구사항을 정의하고 코어 설계 및 제약사항에 대해 기술한다.
  • 이번 절에는 제안된 AMI 구성장비(MDMS, ADCS, FEP, DCU, SM)의 통합 구성 시나리오에 대한 실험을 수행하여 실제 시스템에 근접한 AMI 구성의 적정성과 실용성을 평가하는 과정 및 결과에 대하여 설명한다.
  • 본 논문에서는 실제 환경과 유사하게 시뮬레이션 할 수 있는 AMI망 모델을 정의하고 성능 분석에 필요한 시나리오를 설정하여 요구사항들을 도출하고, 효율적 운영 모델에 특화된 AMI 시뮬레이터를 설계하였다. 이에 각 장비의 적정 성능 및 배치에 대한 실험을 통해 지능형 전력망 구현을 위한 효율적인 AMI의 구성, 성능요구와 실용성의 평가 결과를 제시한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
AMI (Advanced Metering Infrastructure) 기술이란? AMI (Advanced Metering Infrastructure) 기술은 이러한 지능형 전력망을 실현하기 위한 핵심이자 필수적인 요소 기술로서, 전력회사와 최종 전력 소비자 사이의 정보화 기반 기술이다. AMI의 실시간 양방향 통신은 전력 공급자와 소비자의 능동적 참여(Demand Response : DR)를 유도해 에너지 효율을 높일 수 있다.
지능형 전력망의 장점은? 최근에 전 세계적으로 환경과 에너지 자원 고갈 문제가 대두되면서 하나의 대안으로 지능형 전력망(Smart Grid)이 미래 그린에너지 산업으로서 그 중요성이 부각되었으며 전력에너지 분야에서 큰 비중을 차지하게 되었다. 지능형 전력망은 전기를 생산, 운반, 소비하는 기존의 전력망에 정보통신기술을 융합하여 효율적이며, 경제적이고, 안전하게 전력망을 운영 할 수 있도록 실시간으로 감시, 진단을 할 수 있는 차세대 전력망이다. 국내에서는 기후변화와 에너지 위기에 대응하기 위한 대표적인 산업융합의 기반구축 주제로 지능형 전력망 정책 및 기술 개발을 여러 분야에서 다양한 형태로 추진 중에 있다[1-3].
T-H1 MDMS 서버의 트랜잭션 및 메모리 사용에 대한 처리 현황 시뮬레이션 결과 역량 적정도가 228%로 80%이상으로 나타났는데 이것은 무엇을 의미하는가? 역량 적정도가 228%로 80%이상임을 알 수 있다. 이는 유입되는 트래픽이 바로바로 처리되지 못하고 메모리에 계속 쌓이다가 시간이 지남에 따라 손실되고 있음을 보여 주고 있다. 또한 (b)(c)는 ADCS와 FEP의 시뮬레이션 결과로서, 실험 결과 시스템 자원 부족 환경으로 설정하였던 각 시스템에서 예상했던 적정도 문제가 발생하였음을 보여 주고 있다.
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참고문헌 (11)

  1. SAIC Smart Grid Team "San Diego Smart Grid Study Final Report" Oct. 2006 

  2. Kim, "Smartgrid Information& Communication Tech.", Journal of the Electrical World, p. 47-52. 3. 2010 

  3. I.W. Lee, J.I.Lee, "Smartgrid Information& Communication Tech.", Information and Communications, pp. 3-11. 2010. 

  4. Hart, D.G, "Using AMI to Realize the Smart Grid", IEEE PES General Meeting, pp. 1-2, July 2008 

  5. Hoi Yan Tung, Kim Fung Tsang, Ka Lun Lam, "ZigBee Sensor Network for Advanced Metering Infrastructure" pp.95-96, 2010 

  6. J.J.Lee, "The Structure of AMI", Information and Communications, pp. 17-22, 4. 2010. 

  7. Cleveland, F.M, "Cyber security issues for Advanced Metering Infrastructure", Power and Energy Society General Meeting- Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century, 2008 IEEE, pp.1-5, 2008. 

  8. Shang-Wen Luan, Jen-Hao Teng, Shun-Yu Chan, Lain-Chyr Hwang, "Development of an Automatic Reliability Calculation System for Advanced Metering Infrastructure", 8th IEEE International Conference on Industrial Information, pp342-347, 2010 

  9. B.K.Song, S.B.Kim, J.C.Kim, "Grid Structure for AMI Smart Metering", Smartgrid Society Spring Conference, 2009. 

  10. Breslau L, Estrine D, Fall K, Floyd S, Heidemann L, Helmy A, Huang P, McCanne S, Varadhan K, Ya Xu, Haobo Yu, "Advances in network simulation", IEEE Journals & Magazines, pp59-67, 2000. 

  11. The VINT Project, "The ns Manual", 2011 

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