스마트그리드용 원격검침 서버의 동적 데이터관리 방법에 관한 연구

Abstract

최근 전력설비 자동화의 일환으로 스마트그리드가 제안되고 있다. 스마트그리드란 전력망에 IT기술을 적용하여 사용자와 공급자에게 정확한 정보를 제공할 수 있는 것을 말한다. 스마트그리드를 통하여 전력수급 양을 조절할 수 있고, 사용자들에게 다양한 부가서비스를 제공할 수 있다. 스마트그리드 환경에서 수용가의 전력사용량을 실시간으로 측정하며 수요관리를 가능케 하는 원격검침시스템이 매우 중요하다. 기존의 원격검침서버 동작방식은 이전의 수동으로 직접 사람이 계량기를 검침하였던 방식을 자동화하였다는 장점은 있지만, 원격검침서버에서 수만 대의 원격단말의 데이터를 읽어오는데 지연이 발생한다. 이에 본 논문에서는 스마트그리드용 원격검침 서버의 동적 데이터관리 방법을 통하여 실시간 수요관리를 가능케 하는 방법을 제안하고자 한다. 원격단말의 특징을 이용하여 데이터 전송주기를 다양화하고, 서버처리 우선순위를 결정하여 데이터 처리 시간을 단축 하는 것은 스마트그리드에서 반드시 해결해야 하는 매우 중요한 부분이다. 본 논문에서는 원격검침서버 동적 데이터 관리 방안으로 PID를 이용한 가중치 알고리즘과 원격검침서버 우선순위 알고리즘을 제안하였다. 첫째, PID를 이용한 가중치 알고리즘은 원격단말에서 계량하는 전기사용량을 분석하여 원격검침서버로 전송주기를 각각 다르게 설정하는 방법이다. 가중치와 전송주기를 활용하여 동적 데이터관리를 통해 원격검첨 서버에서 수만 대의 원격단말 처리속도를 향상시켰다. 둘째, 원격검침서버 우선순위 알고리즘은 전기사용 장소의 특성요인을 바탕으로 원격단말의 순위를 설정하여 서버에서 순서대로 처리한다. 전기사용지역, 전기계약용도, 산업분류, 수요제도, 전력사용량의 다섯 가지 요소에 따라 우선순위를 선정한다. 전기사용자별 특성을 AHP 알고리즘을 이용하여 가중치를 정한 후, 원격단말에 우선순위를 부여한다. 원격검침서버에서 원격검침서버 우선순위 알고리즘에 따라 원격단말을 처리하게 되어 수요관리를 위한 실시간 계량의 문제점들을 효과적으로 해결하였다.;Smart grid technologies are recently used as a efficient means of electric facilities automation. Smart grid applies information and communications technology to electric network, enabling provision of accurate information to suppliers and consumers. In Smart grid environment, remote meter reading system is crucial that measures electricity usage in real time in order for demand control. One of the issues in Smart grid is the efficiency of real-time metering. The current control scheme of remote reading server has its advantage in that the metering is compared to the past where metering was done by operational experience. However, it also has disadvantage in that delay occurs when reading remote data of the same frequency at the same time. This study attempts to propose a method that enables real-time management of meter reading data by dynamic algorithm in remote reading server for Smart grid. The essential part in Smart grid is the study of data transfer rate by using properties of remote terminal and a reduction of data transfer period by determining the acquisition priorities of server processing. This thesis proposes a weight algorithm using PID as well as a remote reading server priority algorithm as a means of managing dynamic data control in remote reading server. Firstly, weight algorithm using PID differentiate the transfer period to the remote reading server after analyzing electric power consumption from the remote terminal. The weight is calculated according to the PID weights and the transfer period is computed according to the categorization of transfer period in remote reading server. Using the weight and transfer period, processing speed of tens of thousands remote terminals in remote reading server can be reduced through this dynamic data acquisition method. Secondly, remote reading server priority algorithm sets the server processing order after determining the priorities in remote terminals based on their usage features. The priorities are determined by the five elements. After determining ordered weight of usage features using AHP algorithm, priorities is assigned to corresponding remote terminal. This thesis deals with the issue of real-time reading efficiency in the remote reading server and also proposed a meaningful results by giving a useful simulation results according to the remote reading server priority algorithm.