스마트그리드의 개념과 네트워크 기술동향에 대해서 서술

1. 스마트그리드

  - 전력망+IT 기술융합으로 에너지 효율을 최적화하는 '차세대 전력망 네트워크' 기술임

  - 구성도

 

<스마트 그리드(Smart Grid)의 개념 (출처: 제주 테크노파크(2010), Smart Grid Test Project Guide)>

 

 

2. 기존전력 시스템과 스마트그리드 시스템 비교

<기존 전력망과 스마트 그리드(Smart Grid)의 차이점 (출처: 스마트 그리드 국가 로드맵(2010), 지식경제부>

3. 스마트 그리드 5대요소

http://www.hankyung.com/news/app/newsview.php?aid=2011032757211

 

 

4. 스마트그리드의 구성요소

 가. AMI(Advanced Metering Infrastructure)/AMR(Automatic Metering Reading)

     - 자동검침(전기, 수도 등)을 위한 인프라 네트워크를 말함

     - 최종 전력 소비자와 전력회사 사이의 전력서비스 인프라로 스마트그리드 실현에 필수적인 핵심 인프라 시스템

     - AMI의 중요요소는 측정센서, 전송네트워크, 통합관리 등으로 구분할 수 있음

     - AMI를 통해 소비자는 실시간 모니터링이 가능하고, 관리자는 수요반응(소비자 사용패턴)을 실시간으로 체크 가능함

 

 나. EMS(Energy Management System)

     - 전력계통을 운영하는 에너지 관리시스템

     - 스마트그리드 시스템에서는 다수의 분산된 EMS를 중앙 EMS가 종합적인 운영을 수행함

 

 다. 스마트그리드 네트워크

     - 측정센서와 실제적으로 통신하여 자동적으로 전력의 운영 및 조정이 가능하게 함

     - 스마트그리드 네트워크

WAN(Wide Area Network)	- 전력 설비의 종단과 다양한 DCU(Data Concentrate Unit/DGU(Data Gathering Unit)들을 연결하기 위한 통신네트워크  - Ethernet 기반의 유선 네트워크, 3G, Wibro, LTE등의 무선 네트워크가 주로 사용
NAN(Neighbourhood Area Network)	- 스마트그리드의 필드영역을 담당하는 통신 네트워크  - 다양한 DCU/DGU와 스마트 미터와 연결을 위한 기술  - PLC와 802.15.4g, SUN(Smart Utility Network) 주로 이용
HAN(Home Area Network)	- Home, 빌딩, 산업 부문의 통신 네트워크 기술  - 정보가전의 제어 및 응용서비스를 디스플레이하기 위한 통신 네트워크  - PLC, ZigBee, WLAN, Wi-Fi 등이 사용

 

5. 스마트그리드 네트워크 기술 진화

 가. 기존 AMI 통신 기술

     - PLC

     - IEEE 802.11s(Wi-Fi Mesh): Wifi Mesh는 멀티 홉을 기반으로 하는근거리 통신망을 구성하고 인터넷 서비스 및 다양한 산업분야에서 통신서비스를 제공하는 근거리 무선 네트워크 기술이다

     - IEEE 802.15.4 (ZigBee)

     - IEEE 802.3 (Ethernet)

 나. 새로운 무선 통신 표준 기술

      1) IEEE 802.15.4g(SUN)

         - 스마트미터, 스마트 단말기 등 스마트그리드 내의 기기간의 상호통신에 사용되는 무선 네트웍에 대한 국제표준 규격

      2) IEEE 802ah

         - 광역 무선랜

         - 최근 고속화와는 별개의 시도로 1km 통신거리와 블루투스와 경쟁할 수 있는 저전력 무선통신과 802.11 Wi-Fi와 연동할 수 있는 무선통신을 목표

      3) IEEE 802.16p(M2M)

        -  IEEE 802.16에서 사물 지능 통신(M2M)을 지원하기 위해 개발하고 있는 표준

      4) IEEE 802.22b(TV White Space)

        - IEEE 802.22-2011: Cognitive Radio based Regional Area Networks (RAN) in TV White Spaces (TVWS)

        - VHS/UHF 주파수 대역에서 무선 인지기술을 기반으로 사용하지 않는 주파수 대역을 찾아서 활용함으로써 반경
100km 권내에서 최대 22Mbps의 무선 인터넷 서비스를 제공하는 규격

        - TV 대역인 VHF, UHF에 점유되어 있지 않은 채널을 활용하여 미국과 캐나다 등 넓은 지역에서 별도의 주파수 할당을 고려하지 않고 무선으로 인터넷이 가능한 네트워크 운영을 목표로 함

        - IEEE 802.22b: Enhancement for Broadband Services and Monitoring Applications

6. 맺음말

  - 에너지에 대한 지속적인 수요증가와 함께 환경에 대한 관심과 규제가 강화되고 있는 요즘, 이 두가지의 문제를 효과적으로 해결할 키 솔루션으로서 스마트그리드는 전세계적인 화두가 되고 있으며, 세계 각국이 스마트그리드 사업에 역점을 두고 추진해나가고 있음

   - 현재 국내 스마트 그리드 사업의 기술개발 성과 실증과 비즈니스 모델 개발을 위해 제주도에 실증 단지를 지정하여 운영 중

   - 정부에서도 '스마트 그리드 2030'이라는 이름 하에 스마트 그리드 구축을 통한 저탄소 녹색 성장 기반 조성을 목표로 삼고, 스마트 그리드 산업에 투자하고 있음

 

 

 

2011년__5월_13일___스마트그리드_네트워크_기.pdf