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2014년 12월 16일 화요일

스마트 그리드(Smart grid)

스마트 그리드(Smart grid)
 
 
1. 개요
스마트 그리드(Smart grid)는 전기의 생, 운반, 소비 과정에 정보통신기술(IT)을 접목하여 공급자와 소비자가 서로 상호작용함으로서 효율성을 높인 지능형 전력망시스템이다.
 
스마트 그리드의 핵심은 지그비(Zigbee), 전력선통신(PLC) 등의 정보통신기술(IT)을 융합해 소비자와 전력회사가 실시간으로 정보를 주고받는 것에 있다.
 
2. 장점
전력사용현황의 실시간 파악이 가능하기 때문에 전력공급량을 탄력적으로 조절할 수 있다.
과부하로 인한 전력망의 고장을 예방할 수 있다.
전력수요를 분산시켜 발전설비의 효율을 증가시킬 수 있다.
분산 전원방식을 통해 송배전 효율을 증대시킬 수 있다.
신 재생에너지에 기반을 분산발전 설비 설치를 가속화 할 수 있다.
 
3. 연계분야
전력산업, 정보통신산업, 전력저장장치, 마이크로그리드 전기자동차 사업, 건설사업 등
 
4. 스마트 그리드 주요기술
분산전원 분야
- 분산전원 계통연결(Distributed Resource)
- 전력저장기술(Energy Storage Integration)
전력망 관리
- 실시간 감시(Real-time Monitoring)
- 송배전 자동화(Transmission/Distribution Automation)
- 수요응답(Demand Response)
- 통신네트워크(Communication Network)
사용자 전력관리
- 스마트 미터(Smart Meter)
- 스마트 빌딩(Smart Building)
- 스마트 가전제품(Smart Appliance)
- 수요자 전압 조절(Consumer Voltage Regulation)
 
5. 사용 목적
- 전력수요 절감(DR), 수요이동
- 에너지 저장
- 전기 생산
- 전력망 관리, 원격개량, 양방향통신의 융합
 
6. 참고자료
. 2007 LG Global Challenger 탐방 결과보고서 요약본( 접수번호 : 2007i0270 )
차세대 친환경 전력시스템 스마트그리드(Smart Grid) - 미국의 스마트그리드 프로젝트를 중심으로
. 위키백과 ko.wikipedia.org/wiki/스마트_그리드
 

지그비(Zigbee)

지그비(Zigbee)
 
 
1. 개요
- IEEE 802.15.4-2003을 기반으로 한 저전력 전파사용 HIGH LEVEL 통신프로토콜이다.
- 낮은 데이터율, 적은 배터리 소모, 네트워크 안정성을 요구하는 RF 어플리케이션에 사용한다.
- 868MHz, 902~928MHz, 2.4GHz에서 동작하는 무선 개인영역 통신망 규격이다.
- 통상적으로 50M이내의 거리에 떨어져 있는 최대 255개 주변장비를 제어하고 최고 250Kbps의 속도로 데이터 전송이 이루어진다.
 
무선개인영역 : 주변장치의 접속이 무선으로 이루어지는 개인영역
IEEE 702.15.4-2003 : 단거리 주파수를 사용하는 근거리 개인 무선통신망 표준
 
2. 전기 분야 관련 지그비
- 에너지 관리 무선네트워크 제공
- 온도조절장치 제어
- 스마트 전원, 에너지소모 모니터링
 
3. 지그비 디바이스
- 지그비 코디네이터
네트워크 형성, 다른 네트워크들과 연결시킨다.
각 네트워크에는 한 개의 코디네이터가 있다.
- 지그비 라우터
다른 디바이스로부터 데이터를 전달할 수 있다.
- 지그비 엔드 디바이스
부모노드와 통신할 수 있는 기능이 있다.
 
4. 응용분야
- 충격게수가 낮은 환경에서 높은 데이터처리 효율을 제공한다.
- 가정, 기업의 기기제어 및 산업자동화 분야
- HVAC, 조명시스템, 화재감지 등

전력 공급망 간단요약

전력 공급망
1. 발전
  수력/원자력/화력 발전을 통한 전기 생산한다.
  생산된 전력은 전력거래소로 전송된다.
2. 전력거래소
3. 송전/변전 :  154kV
4. 배전 : 22.9kV
5. 주상변압기 : 수용기(가정) 인입선 220v 변환
 

전력선 통신 (Power Line Communication, PLC)

전력선 통신 (Power Line Communication, PLC)
 
 
1. 개요
- 대 전력이 흐르는 전력선에 특정 통신신호를 변조하여 전력선을 반송파로 사용하여 통신하는 형태
- 전원플러그를 통신단자로 활용
- 저속으로 전력특성을 외부에서 제어
- 전력사용정보를 외부로 전송 (지능형 계량기, 스마트 그리드, 가정자동화)
 
2. 장점
전력선이 있는 곳에서는 별도의 선로가 없어도 통신이 가능하다.
기존 산간벽지 등 네트워크 사각지대에 데이터 서비스가 가능하다.
전력망의 특성상 원활한 유지보수가 가능하다.
현존하는 인프라 중 가장 광범위한 네트워크 구성이 가능하다.
별도의 통신망 구축 없이 기존 전기송전로 활용가능하다.(신규 포설비용이 없음)
 
3. 단점
무선통신의 발달로 인해 입지가 줄어들었다.
주 통신선이 되는 전력선의 배선방법에 따라 신호의 혼선(왜곡)이 증가(특성임피던스 변화)한다.