스마트 그리드

Smart grid
기존 시스템(왼쪽)과 스마트 그리드(오른쪽)의 특성
공공 인프라스트럭처
Grand Coulee Dam spillway.jpg
그랜드 쿨리 댐
자산 및 설비
개념
과제와 아이디어
연구 분야
예

스마트 그리드는 다음을 포함한 다양한 운영 및 에너지 측정이 포함된 전기 그리드이다.

전기 전력 조절과 전력 생산 및 분배 제어는 스마트 [4]그리드의 중요한 측면이다.

스마트 그리드 정책은 스마트 그리드 유럽 기술 [5]플랫폼으로 유럽에서 조직되어 있습니다.미국의 정책은 U.S.C. 42장 152, 부칙에 기술되어 있다. IX 17 17381

스마트 그리드 기술의 롤아웃은 전기 서비스 산업의 근본적인 재엔지니어링을 의미하기도 하지만, 일반적인 용어의 사용은 기술 인프라에 [6]초점을 맞추고 있다.

스마트 그리드 기술에 대한 우려는 대부분 스마트 미터, 스마트 미터로 활성화된 항목 및 일반적인 보안 문제에 초점이 맞춰집니다.

배경

전력망의 역사적 발전

최초의 교류 전력망 시스템은 1886년 매사추세츠의 [7]그레이트 배링턴에 설치되었다.당시 그리드는 송전, 배전, 수요 주도 제어의 일원화된 단방향 시스템이었다.

20세기에는 시간이 지남에 따라 국지 그리드가 성장하였고, 결국 경제적 및 신뢰성의 이유로 상호 연결되었다.1960년대까지 선진국의 전기 그리드는 매우 크고 성숙하며 고도로 상호 연결되었으며, 수천 개의 '중앙' 발전소가 고용량 전력선을 통해 주요 부하 센터에 전력을 공급하고, 그 후 분기되고 분할되어 전체 기간 동안 소규모 산업 및 국내 사용자에게 전력을 공급하게 되었다.우뚝 솟은 지역1960년대 그리드의 토폴로지는 강력한 규모의 경제에서 비롯되었다. 1 GW(1000 MW) - 3 GW 규모의 대형 석탄, 가스 및 석유 화력발전소는 발전소가 매우 커질 때만 비용 효율이 높은 효율성 향상 기능 때문에 여전히 비용 효율이 높은 것으로 밝혀졌다.

발전소는 전략적으로 화석 연료 매장량(광산이나 우물 자체 또는 철도, 도로 또는 항만 공급선)에 근접하도록 배치되었다.산간 지역의 수력 발전 댐의 설치도 신흥 그리드의 구조에 큰 영향을 미쳤다.원자력 발전소는 냉각수 가용성을 위해 설치되었다.마지막으로, 화석 연료 화력 발전소는 초기에 매우 오염이 심했고, 배전망이 허락하면 인구 중심에서 가능한 한 경제적으로 멀리 배치되었다.1960년대 후반까지 전기 그리드는 선진국 인구의 압도적 다수에 도달했으며, 외곽 지역만 '오프 그리드'로 남아 있었다.

다양한 사용자의 소비 수준에 따라 적절한 과금을 허용하기 위해서는 사용자별로 전력 소비량 측정이 필요했다.그리드의 성장기에는 데이터 수집 및 처리 능력이 제한적이었기 때문에 고정 관세 협정과 야간 전력이 주간 전력보다 낮은 비율로 충전되는 이중 관세 협정이 일반적으로 시행되었다.이중 관세 협정의 동기는 야간 수요가 낮았기 때문이다.이중 관세는 '히트 뱅크'의 유지와 같은 애플리케이션에서 저비용 야간 전력 사용을 가능하게 했으며, 하루아침에 꺼야 하는 터빈의 수를 줄임으로써 발전 및 전송 시설의 활용도와 수익성을 향상시켰다.1960년대 그리드의 계량 기능은 가격 신호가 시스템을 통해 전파될 수 있는 정도에 대한 기술적 한계를 의미했다.

1970년대부터 1990년대까지 수요 증가는 발전소의 증가로 이어졌다.일부 지역에서는 특히 피크 시간대의 전력 공급이 이러한 수요를 따라가지 못하여 정전, 정전, 정전 등 전력 품질이 저하되었습니다.전기는 산업, 난방, 통신, 조명 및 엔터테인먼트에 점점 더 많이 의존하게 되었고, 소비자들은 그 어느 때보다 높은 수준의 신뢰성을 요구하게 되었습니다.

20세기 말에 이르러, 전기 수요 패턴이 확립되었다. 즉, 가정 난방과 에어컨은 매일 단기간 동안만 가동되는 일련의 '피킹 발전기'에 의해 충족되는 일일 수요의 정점으로 이어졌다.이러한 피크 발전기의 상대적으로 낮은 활용도(자본 비용이 상대적으로 낮고 시동 시간이 빨라 일반적으로 가스 터빈이 사용됨)는 전기 그리드에 필요한 중복성과 함께 전기 회사에 높은 비용이 발생하였고, 이는 관세 인상 형태로 전가되었다.

21세기에는 중국, 인도, 브라질과 같은 일부 개발도상국이 스마트 그리드 [8]배치의 선구자로 간주되었습니다.

현대화의 기회

21세기 초부터 전기 그리드의 한계와 비용을 해결하기 위해 전자 통신 기술의 개선을 활용할 수 있는 기회가 분명해졌다.계측에 관한 기술적 제한으로 인해 피크 전력 가격이 더 이상 평균화되어 모든 소비자에게 균등하게 전달되지 않습니다.이와 함께, 화석 화력발전소의 환경 피해에 대한 우려가 높아지면서 많은 양의 재생 에너지를 사용하고자 하는 욕구가 생겨났다.풍력 및 태양광과 같은 지배적인 형태는 매우 가변적이기 때문에 제어성이 높은 [9]그리드에 대한 선원의 연결을 용이하게 하기 위해 보다 정교한 제어 시스템의 필요성이 명백해졌다.태양광 발전 셀(및 그보다 더 적은 풍력 터빈)의 전력은 또한 대규모 중앙 집중식 발전소의 필요성에 상당한 의문을 제기하고 있다.비용이 급격히 감소함에 따라 중앙 집중식 그리드 토폴로지에서 전력 공급과 소비 모두 그리드의 한계에서 이루어지는 고도로 분산된 토폴로지로 크게 변화하고 있다.마지막으로, 일부 국가의 테러 공격에 대한 우려가 커지면서 잠재적 공격 [10]대상으로 인식된 중앙 집중식 발전소에 덜 의존하는 보다 강력한 에너지 그리드가 요구되고 있다.

'스마트 그리드'의 정의

미국

스마트 그리드의 첫 번째 공식 정의는 2007년 1월 미국 의회에서 승인되어 2007년 12월 조지 W. 부시 대통령에 의해 법으로 서명된 2007년 에너지 독립 및 보안법(EISA-2007)에 의해 제공되었다.본 법안의 Title XII는 다음과 같이 스마트 그리드에 대한 정의로 간주할 수 있는 10가지 특성을 가진 설명을 제공한다.

「미래의 수요 증가에 대응할 수 있는 신뢰성과 시큐러티의 전력 인프라스트럭처를 유지하고, 스마트 그리드의 특징으로서 다음의 각 항목을 달성하기 위해서, 미국의 전력 송배전 시스템의 현대화를 지원하는 것이 미국의 정책입니다.(1) 디지털 정보의 사용의 증가.및 전기 그리드의 신뢰성, 보안 및 효율성을 개선하기 위한 기술을 제어한다. (2) 완전한 사이버 보안을 갖춘 그리드 운영 및 자원의 동적 최적화. (3) 재생 가능한 자원을 포함한 분산된 자원 및 발전의 배치 및 통합. (4) 수요 대응, 수요 측면의 개발 및 통합.자원, 에너지 효율 자원. (5) 계측, 그리드 운용 및 상태에 관한 통신, 분배 자동화를 위한 '스마트' 기술(어플라이언스 및 소비자 장치의 물리적 작동을 최적화하는 실시간, 자동화, 대화형 기술)의 배치. (6) '스마트' 어플라이언스와 소비자 통합(7) 플러그인 전기자동차 및 하이브리드 전기차를 포함한 첨단 전기저장장치 및 피크셰이브 기술의 도입 및 통합, (8) 소비자에게 적시에 정보 및 제어 옵션의 제공. (9) 기기의 통신 및 상호운용성을 위한 표준의 책정(10) 스마트 그리드 기술, 관행 및 서비스 채택에 대한 불합리하거나 불필요한 장벽의 식별 및 저감.

유럽 연합

또한 유럽연합 스마트 그리드 특별위원회는 다음과 같은 스마트 그리드[11][12] 정의를 제공한다.

「스마트 그리드는, 전력망에 접속하고 있는 모든 유저(발전기, 소비자, 및 그 양쪽 모두를 실시하는 유저)의 행동과 행동을 코스트 효율로 통합할 수 있는 전기 네트워크입니다.이것에 의해, 저손실, 높은 수준의 품질과 안전이 실현되는, 경제 효율과 지속 가능한 전력 시스템을 확보할 수 있습니다.스마트 그리드는 혁신적인 제품과 서비스를 지능형 모니터링, 제어, 통신 및 자가 복구 기술과 함께 사용하여 다음을 수행합니다.

  1. 모든 규모와 테크놀로지의 발전기의 접속과 운용을 용이하게 합니다.
  2. 소비자가 시스템 작동을 최적화하는 데 역할을 할 수 있도록 합니다.
  3. 소비자에게 공급 장치의 사용 방법에 대한 더 많은 정보와 옵션을 제공합니다.
  4. 전력 공급 시스템 전체의 환경에 미치는 영향을 현저하게 저감합니다.
  5. 기존의 높은 수준의 시스템 신뢰성, 품질 및 공급 보안을 유지하거나 개선할 수 있습니다.
  6. 기존 서비스를 효율적으로 유지 및 개선하십시오."

이 정의는 유럽 집행위원회 커뮤니케이션(2011)[13]202에서 사용되었다.

대부분의 정의에서 공통적인 요소는 디지털 처리와 통신을 전력망에 적용하는 것으로, 데이터 흐름과 정보 관리를 스마트 그리드의 핵심으로 한다.디지털 테크놀로지를 전력망과 밀접하게 통합함으로써 다양한 기능이 제공됩니다.새로운 그리드 정보의 통합은 스마트 그리드 설계의 핵심 이슈 중 하나이다.전력회사는 현재 중국에서 강력한 그리드라고 불리는 인프라 개선, 스마트 그리드의 본질인 디지털 층 추가, 스마트 기술에 대한 투자를 활용하기 위해 필요한 비즈니스 프로세스 전환 등 세 가지 종류의 혁신을 수행하고 있습니다.전력망 현대화, 특히 변전소 및 배전 자동화에서 진행되어 온 많은 작업이 현재 [14]스마트 그리드의 일반적인 개념에 포함되어 있다.

초기 기술 혁신

스마트 그리드 기술은 전자 제어, 계량 및 모니터링을 사용하려는 이전의 시도에서 비롯되었다.1980년대에 자동 계량기는 대규모 고객의 부하를 모니터링하는 데 사용되었고, 하루 [15]중 다른 시간에 전기를 사용하는 방법을 저장할 수 있는 1990년대의 첨단 계량 인프라로 발전했습니다.스마트 미터는 실시간 모니터링을 할 수 있도록 지속적인 통신을 추가하여 가정에서 응답 인식 장치 및 "스마트 소켓"을 요구하는 게이트웨이로 사용할 수 있습니다.이러한 수요측 관리 기술의 초기 형태는 전원 공급 주파수의 변화를 모니터링하여 배전망에 대한 부하를 수동적으로 감지하는 동적 수요 인식 장치였다.산업용 및 가정용 에어컨, 냉장고 및 히터와 같은 장치는 그리드가 피크 상태일 때 작동을 방지하기 위해 듀티 사이클을 조정했습니다.2000년부터 이탈리아의 텔레게스토어 프로젝트는 저대역폭 전력선 통신을 [16]통해 연결된 스마트 미터기를 사용하여 대규모(2,700만 가구)의 네트워크를 구축한 최초의 사례입니다.일부 실험에서는 broadband over power line(BPL; 전력선 경유 광대역)이라는 용어를 사용하기도 했으며, 다른 실험에서는 가정 내 상이한 장치에 대한 보다 신뢰성 높은 연결을 위해 촉진된 메시 네트워킹과 같은 무선 기술을 사용하기도 했습니다.또한 가스나 [9]수도 등의 다른 유틸리티 계량도 지원했습니다.

1990년대 초 본네빌 전력청이 매우 넓은 지리적 영역에 걸쳐 전기 품질의 이상을 매우 신속하게 분석할 수 있는 시제품 센서를 사용하여 스마트 그리드 연구를 확장하면서 광역 네트워크의 모니터링과 동기화가 혁신되었다.이 작업의 정점은 [17]2000년에 처음으로 작동 가능한 광역 측정 시스템(WAMS)입니다.다른 나라들은 이 기술을 빠르게 통합하고 있습니다.[18]중국은 2012년에 과거 5년간의 경제 계획이 완성되었을 때 포괄적인 국가 WAMS를 도입하기 시작했습니다.

스마트 그리드의 초기 구축에는 이탈리아 시스템 텔레게스토어(2005년), 텍사스 오스틴의 메쉬 네트워크(2003년 이후), 콜로라도 볼더 스마트 그리드(2008년)가 포함된다.아래의 § 전개 및 시행된 전개를 참조하십시오.

특징들

스마트 그리드는 전력 공급의 과제에 대한 현재 및 제안된 대응의 전체 세트를 나타낸다.요인의 범위가 다양하기 때문에 수많은 경쟁 분류법이 존재하며 보편적 정의에 대한 합의는 없다.그럼에도 불구하고 여기에서는 하나의 가능한 분류가 제시되어 있다.

신뢰성.

스마트 그리드는 고장 [19]감지를 개선하고 정비사의 개입 없이 네트워크를 자가 복구할 수 있는 상태 추정과 같은 기술을 활용합니다.이를 통해 보다 안정적인 전력 공급을 보장하고 자연재해나 공격에 대한 취약성을 줄일 수 있습니다.

스마트 그리드의 기능으로서 복수의 루트가 권장되고 있지만, 낡은 그리드는 복수의 루트를 특징으로 하고 있습니다.그리드의 초기 전원 라인은 방사형 모델을 사용하여 구축되었으며, 이후 네트워크 구조라고 불리는 여러 경로를 통해 연결이 보장되었습니다.그러나 이로 인해 새로운 문제가 발생하였습니다.네트워크 전체의 전류 흐름 또는 관련 영향이 특정 네트워크 요소의 제한을 초과하면 장애가 발생할 수 있으며 전류가 다른 네트워크 요소로 전환되어 결과적으로 장애가 발생하여 Domino 효과가 발생할 수 있습니다.정전을 참조해 주세요.이를 방지하기 위한 기술은 롤링 블랙아웃 또는 전압저하(브라운아웃)[20][21]에 의한 부하차단입니다.

네트워크 토폴로지의 유연성

차세대 전송 및 분배 인프라는 가능한 양방향 에너지 흐름을 더 잘 처리할 수 있으며, 건물 지붕의 태양광 발전 패널과 같은 분산형 발전뿐만 아니라 전기 자동차, 풍력 터빈, 펌핑 수력 발전, 연료 전지 및 기타의 배터리로 충전할 수 있다.원천.

고전적인 그리드는 단방향 전력 흐름을 위해 설계되었지만 로컬 서브 네트워크가 소비하는 전력보다 더 많은 전력을 발생시킬 경우 역방향 전력 흐름은 안전 및 [22]신뢰성 문제를 야기할 수 있습니다.스마트 그리드는 이러한 [9]상황을 관리하는 것을 목표로 한다.

효율성.

에너지 인프라의 전반적인 효율 향상에 대한 수많은 기여가 스마트 그리드 기술, 특히 수요측 관리를 포함하여 기대되고 있다. 예를 들어, 전력 가격이 단기적으로 급등할 때 에어컨을 끄고, 배전 라인 Ar에서 가능한 한 전압을 낮추는 것이다.전압/VAR 최적화(VVO)를 통해 웨이백 머신에서 2013-06-27을 전환하여 미터기 판독을 위한 트럭 롤을 없애고 고급 미터링 인프라 시스템의 데이터를 사용하여 정전 관리를 개선하여 트럭 롤을 줄였습니다.전체적인 효과는 송전선과 배전선의 용장성이 감소하고 발전기의 사용률이 높아져 전력 가격이[citation needed] 낮아지는 것입니다.

부하조정/부하밸런싱

전력 그리드에 연결된 총 부하는 시간에 따라 크게 달라질 수 있습니다.총 부하는 클라이언트의 많은 개별 선택의 합계이지만 전체적인 부하는 반드시 안정적이거나 변동 속도가 느리지는 않습니다.예를 들어, 인기 있는 텔레비전 프로그램이 시작되면, 수백만 개의 텔레비전이 즉시 전류를 끌어내기 시작할 것이다.기존에는 전력 소비의 급격한 증가에 대응하기 위해 대형 발전기의 시동 시간보다 더 빨리 일부 예비 발전기가 소멸 대기 [citation needed]모드로 전환되었습니다.스마트 그리드는 모든 개별 텔레비전 수상기 또는 다른 대형 고객에게 일시적으로[23](더 큰 발전기를 가동할 수 있는 시간을 허용하기 위해) 또는 지속적으로(자원이 제한된 경우) 부하를 줄이도록 경고할 수 있습니다.수학적 예측 알고리즘을 사용하면 특정 고장률에 도달하기 위해 몇 대의 스탠바이 발전기를 사용해야 하는지를 예측할 수 있습니다.기존 그리드에서는 대기 발전기를 더 많이 사용해야만 고장률을 줄일 수 있었습니다.스마트 그리드에서는 클라이언트의 극히 일부라도 부하를 줄이는 것으로, 문제를 해소할 수 있습니다.

피크시 축소/레벨링 및 사용시간 가격 설정

다음 항목도 참조하십시오.토드 미터 및 수요 대응
전기자동차의 스마트 충전을 통한 피크 부하 회피

고비용 피크 사용 기간 동안 수요를 줄이기 위해 통신 및 계량 기술은 에너지 수요가 높을 때 가정과 기업의 스마트 기기에 정보를 제공하고 전력 사용량 및 사용 시기를 추적합니다.또한 유틸리티 기업은 시스템 과부하를 방지하기 위해 디바이스와 직접 통신함으로써 소비를 줄일 수 있습니다.예를 들어,[23] 전기 자동차 충전소 그룹의 사용을 줄이거나 도시에 있는 에어컨의 온도 설정 지점을 변경하는 유틸리티가 있을 수 있다.사용을 줄이고 피크 축소 또는 피크 레벨링이라고 불리는 작업을 수행하도록 동기를 부여하기 위해 전력 가격은 높은 수요 기간에는 인상되고 낮은 수요 [9]기간에는 인하된다.소비자와 소비자 기기가 피크 시간대에 전력 사용에 대한 높은 가격 프리미엄을 인식할 수 있다면 소비자와 기업은 수요가 많은 시간대에 소비를 줄이는 경향이 있을 것으로 생각된다.이는 에어컨을 켜고 끄는 것과 같은 균형을 유지하거나 오후 5시가 아닌 오후 9시에 식기세척기를 가동하는 것을 의미합니다.기업과 소비자가 오프피크 시간에 에너지를 사용함으로써 직접적인 경제적 이익을 얻을 수 있다는 것을 알게 되면, 이론상으로는 운영의 에너지 비용을 소비자 장치에 포함시키고 건설 결정을 내리면서 에너지 효율을 높일 수 있습니다.

지속가능성

스마트 그리드의 유연성이 향상되어 에너지 저장소를 추가하지 않고도 태양광 및 풍력 등 가변성이 높은 재생 에너지원의 보급률이 향상된다.현재의 네트워크인프라스트럭처는 다수의 분산 피드인 포인트를 허용하도록 구축되어 있지 않습니다.일반적으로 로컬(분산)레벨에서 일부 피드인이 허용되어도 전송 레벨의 인프라스트럭처는 이를 수용할 수 없습니다.흐리거나 돌풍이 부는 날씨로 인한 분산 발전의 급격한 변동은 가스터빈 및 수력 발전기와 같이 제어하기 쉬운 발전기의 출력을 변화시켜 안정적인 전력 수준을 보장해야 하는 전력 엔지니어에게 중대한 문제를 야기한다.이러한 이유로 스마트 그리드 기술은 그리드에서 매우 많은 양의 재생 가능 전기를 사용하기 위한 필수 조건이다.차량 대 [24]그리드에 대한 지원도 있습니다.

시장 활성화

스마트 그리드는 공급업체(에너지 가격)와 소비자(지불 의향) 간의 체계적인 커뮤니케이션을 가능하게 하며, 공급업체와 소비자 모두 운영 전략을 보다 유연하고 정교하게 수행할 수 있도록 한다.중요한 부하만이 최고 에너지 가격을 지불하면 되고, 소비자는 에너지를 사용할 때 보다 전략적으로 사용할 수 있습니다.유연성이 높은 발전기는 최대한의 이익을 위해 전략적으로 에너지를 판매할 수 있는 반면, 베이스 로드 증기 터빈과 풍력 터빈과 같은 유연성이 낮은 발전기는 수요 수준과 현재 가동 중인 다른 발전기의 상태에 따라 다양한 관세를 받게 된다.전체적인 효과는 에너지 효율과 공급의 시간 변화에 민감한 에너지 소비를 평가하는 신호입니다.국내 수준에서는 에너지 저장량 또는 열질량(예: 냉장고, 히트뱅크, 히트펌프)을 갖춘 가전제품이 시장에 '활용'하고 수요가 저비용 에너지 지원 기간에 적합하도록 조정함으로써 에너지 비용을 최소화할 수 있습니다.이는 위에서 언급한 이중 관세 에너지 가격의 연장입니다.

수요 대응 지원

수요 대응 지원을 통해 발전기와 부하가 실시간으로 자동화된 방식으로 상호 작용하여 수요를 조정하여 급증을 억제할 수 있습니다.이러한 급증으로 발생하는 수요의 일부를 제거함으로써 예비 발전기 추가 비용이 절감되고 마모 및 기기의 수명이 연장됩니다.또한 사용자는 우선 순위가 낮은 장치에 가장 [25]저렴한 경우에만 에너지를 사용하도록 지시함으로써 에너지 요금을 절감할 수 있습니다.

현재 전력망 시스템은 발전소, 송전선, 변전소 및 주요 에너지 사용자 생성과 같은 고부가가치 자산에 대한 제어 시스템 내 통신 수준이 다르다.일반적으로 정보는 사용자와 사용자가 제어하는 부하에서 유틸리티로 한 방향으로 흐릅니다.유틸리티는 수요를 충족시키고 성공 또는 실패의 정도를 달리하려고 합니다(브라운아웃, 롤링 블랙아웃, 제어되지 않은 블랙아웃).사용자가 요구하는 총 전력량은 매우 넓은 확률 분포를 가질 수 있으며, 급변하는 전력 사용에 대응하기 위해서는 예비 발전소가 대기 모드에 있어야 한다.이러한 일방적인 정보 흐름은 비용이 많이 듭니다. 생성 용량의 마지막 10%가 1%에 불과한 시간 내에 필요할 수 있으며, 정전 및 운영 중단은 소비자에게 큰 비용이 될 수 있습니다.

수요 응답은 상업용, 주거용 및 산업용 [26]부하에 의해 제공될 수 있다.예를 들어, Alcoa의 Warrick Operation은 MISO에 적격 수요 대응 [27]자원으로 참여하고 있으며, Trimet Aluminum은 단기 메가 [28]배터리로 제련소를 사용하고 있습니다.

데이터 흐름의 지연은 주요 우려 사항입니다. 일부 초기 스마트 미터 아키텍처는 실제로 데이터 수신을 24시간이나 지연시켜 장치를 공급하거나 [29]요구함으로써 발생할 수 있는 반응을 방지합니다.

테크놀로지

스마트 그리드 기술의 대부분은 이미 제조 및 통신과 같은 다른 애플리케이션에 사용되고 있으며 그리드 [30]운영에 사용하도록 조정되고 있다.

마나우스에서 세 번째로 큰 에너지 소비국인 마나우아라 쇼핑몰의 발전소에 설치된 SiemensSmart 미터.
  • 통합 커뮤니케이션:개선해야 할 분야는 변전소 자동화, 수요 응답, 배전 자동화, 감시 제어, 데이터 수집(SCADA), 에너지 관리 시스템, 무선 메쉬 네트워크 및 기타 기술, 전력선 반송파 통신 및 광섬유입니다.[9]통합 커뮤니케이션을 통해 실시간 제어, 정보 및 데이터 교환을 통해 시스템의 신뢰성, 자산 사용률 및 [31]보안을 최적화할 수 있습니다.
  • 감지 및 측정: 핵심 업무는 폭주와 그리드 안정성 평가, 기기 상태 모니터링, 에너지 도난 방지 [32]및 제어 전략 지원입니다.테크놀로지에는 고도의 마이크로프로세서 미터(스마트 미터) 및 미터 판독 장치, 광역 감시 시스템(일반적으로 실시간 열정격(RTTR) 시스템을 조합한 분산 온도 감지에 의한 온라인 판독에 근거), 전자 시그니처 측정/분석, 사용시간, 실시간 가격 설정 도구, 어드밴스 등이 있습니다.ed 스위치와 케이블, 후방 산란 무선 기술, 디지털 보호 릴레이 등이 있습니다.
  • 스마트 미터.
  • 위상 측정 단위.전력 시스템 공학계의 많은 사람들은 2003년의 북동부 정전은 광역 위상 측정 네트워크가 [33]설치되었더라면 훨씬 더 작은 지역으로 억제될 수 있었을 것이라고 믿고 있다.
  • 분산형 전력 흐름 제어: 전력 흐름 제어 장치는 기존 전송선에 고정하여 내부의 전력 흐름을 제어합니다.이러한 장치로 활성화된 전송로는 에너지가 그리드 내에서 라우팅되는 방법에 대한 보다 일관된 실시간 제어를 제공함으로써 재생 에너지 사용을 증가시킨다.이 기술을 통해 그리드는 나중에 사용할 [34]수 있도록 재생 에너지로부터 간헐적인 에너지를 더 효과적으로 저장할 수 있습니다.
  • 첨단 부품을 이용한 스마트 발전 : 스마트 발전이란 선택한 부하에서 다른 부하와 독립적으로 효율적으로 기동, 정지, 운전할 수 있는 동일한 발전기를 여러 개 사용하여 수요에 맞게 발전하는 개념으로 베이스로드 및 피크 [35]발전에도 적합합니다.안정적이고 안정적인 전기 공급을 위해서는 로드 [23]밸런싱이라고 불리는 수요와 공급의 매칭이 필수적입니다.밸런스의 단기적인 편차는 주파수 변동으로 이어지고 불일치가 장기화되면 블랙아웃이 발생합니다.송전 시스템 운영자는 모든 발전기의 전력 출력을 전기 그리드의 부하와 일치시키는 균형 작업을 담당합니다.풍력 터빈 및 태양 전지와 같은 간헐적이고 가변적인 발전기가 그리드에 추가됨에 따라 부하 밸런싱 작업은 훨씬 더 어려워졌고, 다른 생산자들은 과거에 필요했던 것보다 훨씬 더 자주 출력을 조정해야 한다.이 개념을 활용한 최초의 두 개의 동적 그리드 안정성 발전소는 엘러링에 의해 발주되었으며 에스토니아 키사에 있는 베르실래(Kiisa 발전소)에 의해 건설될 예정이다.그 목적은 "급작스럽고 예상치 못한 전력 공급의 감소에 대응할 수 있는 동적 발전 능력을 제공하는 것"이다.2013년과 2014년에 준비될 예정이며 총 생산량은 250 MW가 [36]될 것입니다.
  • 전원 시스템 자동화를 통해 특정 그리드 중단 또는 정지에 대한 솔루션을 신속하게 정확하게 진단할 수 있습니다.이들 테크놀로지는 다른 4가지 주요 영역에 의존하며 이에 기여합니다.고급 제어 방법에는 분산 지능형 에이전트(제어 시스템), 분석 도구(소프트웨어 알고리즘 및 고속 컴퓨터) 및 운영 애플리케이션(SCADA, 변전소 자동화, 수요 대응 등)의 3가지 기술 범주가 있습니다.중국 푸젠 전력망은 인공지능 프로그래밍 기술을 이용해 제어전략을 신속하게 계산해 실행할 수 있는 광역보호시스템을 구축했다.[37]Voltage Stability Monitoring & Control(VSMC) 소프트웨어는 감도 기반의 연속 선형 프로그래밍 방법을 사용하여 최적의 제어 솔루션을 [38]확실하게 결정합니다.

에너지 시장을 교란시키는 IT 기업

스마트 그리드는 기존 전력 그리드에 없는 IT 기반 솔루션을 제공합니다.이러한 새로운 솔루션은 전통적으로 에너지 [39][40]그리드와 관련이 없는 신규 진입자의 길을 열어줍니다.기술 회사들은 여러 가지 방법으로 전통적인 에너지 시장 경쟁자들을 방해하고 있습니다.그들은 마이크로그리드에 의해 분산된 발전량을 충족시키기 위해 복잡한 배전 시스템을 개발한다.또, 데이터 수집의 증가는, 유저 레벨로 전송 그리드 센서를 도입해,[41] 시스템 예약의 밸런스를 조정하는 것으로, 테크놀로지 기업에 많은 새로운 가능성을 가져옵니다.마이크로그리드의 기술은 가정용 에너지 소비를 전력회사에서 구입하는 것보다 더 저렴하게 만듭니다.또한 스마트 [42]미터와 연계하여 보다 쉽고 효과적으로 에너지 소비를 관리할 수 있습니다.그러나 마이크로그리드의 성능과 신뢰성은 발전,[43] 저장 및 부하 요구사항 간의 지속적인 상호 작용에 크게 좌우됩니다.재생 에너지원과 석탄 및 가스로서 에너지원을 저장하는 하이브리드 오퍼링은 마이크로 그리드 서비스 단독의 하이브리드 오퍼링을 보여주고 있습니다.

결과들

에너지 시장에 테크놀로지 기업이 진출함에 따라 유틸리티와 DSO는 현재의 고객을 유지하고 새로운 [44]고객을 창출하기 위한 새로운 비즈니스 모델을 만들어야 합니다.

고객 참여 전략에 초점을 맞춘다

DSO는 우수한 [45]고객 참여 전략을 수립하여 고객에 대한 충성도와 신뢰를 구축하는 데 주력할 수 있습니다.DSO는 마이크로그리드를 통해 자체 에너지를 생산하기로 결정한 고객을 유치하기 위해 소비자가 생산하는 [44]잉여 에너지 판매에 대한 구매 계약을 제안할 수 있습니다.IT 기업, DSO 및 유틸리티 회사 모두 시장 경험을 활용하여 소비자에게 에너지 사용 조언을 제공하고 효율성을 업그레이드하여 우수한 고객 [46]서비스를 제공할 수 있습니다.

신규 진입한 테크놀로지 기업과의 제휴 구축

유틸리티와 DSO 모두 전문 지식에서 IT 기업과 경쟁하는 것이 아니라 IT 기업과의 제휴를 통해 우수한 솔루션을 함께 구축할 수 있습니다.프랑스의 전력회사 Engie는 서비스 프로바이더 Ecova와 OpTerra Energy Services를 [47]인수함으로써 이를 실현했다.

재생 에너지원

재생 에너지 생성은 종종 전송 [48]그리드 대신 분배 수준에서 연결될 수 있다. 이는 DSO가 흐름을 관리하고 국지적으로 전력을 분배할 수 있음을 의미한다.이를 통해 DSO는 소비자에게 직접 에너지를 판매함으로써 시장을 확장할 수 있는 새로운 기회를 얻게 됩니다.이와 동시에 화석연료를 생산하는 전력회사는 이미 노후화된 자산의 [49]높은 비용으로 인해 어려움을 겪고 있습니다.정부로부터 전통적인 에너지 자원을 생산하기 위한 더 엄격한 규제는 사업을 지속하는 어려움을 증가시키고 전통적인 에너지 회사들이 재생 에너지 [50][51]자원으로 전환하도록 압력을 증가시킨다.재생 에너지를 더 많이 생산하기 위해 사업 모델을 바꾸는 유틸리티의 예로는 노르웨이 소재의 에퀴노르(Equinor)가 있습니다.이 회사는 현재 재생 에너지에 많은 투자를 하고 있는 국영 석유 회사입니다.

조사.

주요 프로그램

인텔리그리드 – 전력연구소(EPRI)가 개발한 인텔리그리드 아키텍처는 고도의 계량, 배전 자동화, 수요 대응 등 IT 기반 시스템의 계획, 지정, 조달에 사용하기 위한 표준 및 테크놀로지의 방법론, 툴 및 권장사항을 제공합니다.또한 이 아키텍처는 장치, 시스템 및 기술을 평가하기 위한 살아있는 실험실을 제공합니다.Southern California Edison, Long Island Power Authority, Salt River Project, TXU Electric Delivery 등 여러 유틸리티가 IntelliGrid 아키텍처를 적용했습니다.IntelliGrid Consortium은 글로벌 리서치 작업의 통합과 최적화, 기술 R&D 자금 지원, 기술 통합 작업 및 기술 [52]정보 전달을 수행하는 공공/민간 파트너십입니다.

그리드 2030 – 그리드 2030은 전기 유틸리티 산업, 장비 제조업체, 정보기술 제공업체, 연방 및 주 정부 기관, 이익 단체, 대학 및 국립 연구소에 의해 개발된 미국 전기 시스템의 공동 비전 성명서이다.여기에는 생성, 전송, 배포, 저장 및 최종 [53]사용이 포함됩니다.National Electric Delivery Technologies Roadmap은 그리드 2030 비전을 위한 구현 문서이다.이 로드맵은 그리드 현대화를 위한 주요 이슈와 과제를 개략적으로 설명하고 미국의 미래 전력 공급 [54]시스템을 구축하기 위해 정부와 업계가 취할 수 있는 방안을 제시합니다.

MGI(Modern Grid Initiative)는 미국 에너지부(DOE), 국립 에너지 기술 연구소(NETL), 전력회사, 소비자, 연구자 및 기타 그리드 이해당사자들 간의 협업으로 미국의 전력망을 현대화하고 통합합니다.DOE의 OE(Office of Electric Delivery and Energy Reliability)는 그리드 2030과 국가 전기 공급 기술 로드맵을 기반으로 하며 GridWise 및 [55]GridWorks와 같은 다른 프로그램과 연계된 이니셔티브를 후원한다.

GridWise – 미국 전력망을 현대화하기 위한 정보 테크놀로지 개발에 초점을 맞춘 DOE OE 프로그램.이 프로그램은 GridWise Alliance와 협력하여 커뮤니케이션 아키텍처 및 표준, 시뮬레이션 및 분석 도구, 스마트 기술, 테스트 베드 및 데모 프로젝트, 그리고 새로운 규제, 제도 및 시장 프레임워크에 투자합니다.GridWise Alliance는 공공 및 민간 전기 부문의 이해관계자로 구성된 컨소시엄으로, 아이디어 교환, 협력 노력 및 연방 [56]및 주 차원의 정책 입안자와의 미팅을 위한 포럼을 제공합니다.

GridWise Architecture Council(GWAC)은 미국 에너지부가 미국의 전력 시스템과 상호작용하는 많은 기관 간의 상호 운용성을 촉진하고 활성화하기 위해 결성되었습니다.GWAC 구성원은 전력 공급망과 사용자의 많은 부분을 대표하는 균형 잡힌 존경받는 팀입니다.GWAC는 전기 시스템 전체의 상호 운용 목표를 명확히 하고 상호 운용을 가능하게 하는 데 필요한 개념과 아키텍처를 식별하며, 국가의 전기 시스템을 포함하는 시스템, 장치 및 기관의 상호 운용을 촉진하기 위한 실행 가능한 단계를 개발하기 위한 산업 지침과 도구를 제공한다.GridWise Architecture Council Interoperability Context Setting Framework, V 1.1은 필요한 지침과 [57]원칙을 정의합니다.

GridWorks – DOE OE 프로그램은 케이블과 도체, 변전소와 보호 시스템, 전력 전자 장치와 같은 주요 그리드 구성요소를 현대화하여 전기 시스템의 신뢰성을 향상시키는 데 초점을 맞춥니다.이 프로그램의 초점에는 고온 초전도 시스템, 전송 신뢰성 기술, 배전 기술, 에너지 저장 장치 및 GridWise 시스템에 [58]대한 조정 작업이 포함됩니다.

Pacific Northwest Smart Grid 데모 프로젝트 - 이 프로젝트는 태평양 북서부 5개 주(Idaho, Montana, Oregon, Washington, Wyoming)에서 시연하는 프로젝트입니다.약 60,000명의 미터링 고객이 참여하며, 미래 스마트 [59]그리드의 많은 주요 기능을 포함하고 있습니다.

솔라 시티 - 호주의 솔라 시티 프로그램에는 스마트 미터 시험, 피크 및 오프 피크 가격, 원격 전환 및 관련 노력을 위한 에너지 회사와의 긴밀한 협력이 포함되어 있습니다.또한 그리드 업그레이드를 [60]위한 제한된 자금도 제공하였다.

SMERC(Smart Grid Energy Research Center) - 캘리포니아 대학에 위치한 로스앤젤레스는 자사의 스마트 EV 충전 네트워크 기술의 대규모 테스트에 전념하고 있습니다.유틸리티와 소비자 엔드 디바이스 간의 양방향 정보 흐름을 위한 또 다른 플랫폼을 만들었습니다.SMERC는 제어센터, Demand Response Automation Server(DRAS), Home-Area-Network(HAN), BESS(Battery Energy Storage System) 및 PV(Potargine) 패널로 구성된 Demand Response(DR) 테스트베드도 개발했다.이러한 기술은 EV 충전기, 배터리 에너지 저장 시스템, 솔라 패널, DC 고속 충전기 및 V2G(Vehicle-to-Grid) 유닛의 네트워크로 LA 수도부와 남부 캘리포니아 에디슨 지역에 설치됩니다.이러한 플랫폼, 통신 및 제어 네트워크를 통해 지역 내 UCLA 주도 프로젝트를 SCE 및 [61]LADWP라는 두 지역 유틸리티와 협력하여 테스트할 수 있습니다.

Smart Quart - 독일의 Smart Quart 프로젝트는 스마트 그리드 운영 기술을 개발, 테스트 및 선보이기 위해 3개의 스마트 구역을 개발합니다.그 프로젝트는 E의 콜라보레이션이다.ON, Viessmann, grid X 및 수소화합물(RWTH Aachen University)을 RWTH Aachen University와 함께 제공합니다.2024년 말까지 3개 지구 모두 현지에서 생산된 에너지를 공급받아 화석 에너지원에 [62]크게 의존하지 않을 계획이다.

스마트 그리드 모델링

지능형 전력망을 모델링하기 위해 많은 다른 개념이 사용되었습니다.그것들은 일반적으로 복잡한 시스템의 틀 안에서 연구된다.최근의 브레인스토밍 [63]세션에서 전력 그리드는 최적 제어, 생태학, 인간 인지, 유리 역학, 정보 이론, 구름의 미세 물리학 등의 맥락에서 고려되었습니다.다음은 최근 몇 년 동안 나타난 분석 유형입니다.

자체 검증 및 감독하는 보호 시스템

Pelqim Spahiu와 Ian R. Evans는 연구에서 변전소 기반 스마트 보호 및 하이브리드 검사 [64][65]장치의 개념을 소개했습니다.

구라모토 발진기

쿠라모토 모델은 잘 연구된 시스템입니다.전력 그리드는 [66][67]이 문맥에서도 설명되고 있습니다.목표는 시스템의 균형을 유지하거나 위상 동기화(위상 잠금이라고도 함)를 유지하는 것입니다.또한 불균일한 발진기는 다양한 기술, 다양한 유형의 발전기, 소비 패턴 등을 모델링하는 데 도움이 됩니다.이 모델은 [66]반딧불이의 깜박임에서의 동기 패턴을 설명하는 데도 사용되고 있습니다.

스마트 그리드 통신망

네트워크 시뮬레이터는 네트워크 통신 효과를 시뮬레이션/에뮬레이트하기 위해 사용됩니다.여기에는 일반적으로 네트워크 [68][69]시뮬레이터에 의해 제공되는 가상 네트워크를 사용하여 스마트 그리드 디바이스, 애플리케이션 등을 사용하여 랩을 셋업하는 작업이 포함됩니다.

뉴럴 네트워크

전력망 관리에도 신경망이 검토되고 있다.전력 시스템은 비선형, 동적, 이산 또는 랜덤으로 여러 가지 방법으로 분류할 수 있습니다.인공 신경 네트워크(ANN)는 이러한 문제 중 가장 어려운 문제인 비선형 문제를 해결하려고 시도합니다.

수요 예측

ANN의 응용 프로그램 중 하나는 수요 예측입니다.그리드가 경제적으로 안정적으로 작동하기 위해서는 수요 예측이 필수적입니다. 수요 예측은 부하에 의해 소비되는 전력량을 예측하는 데 사용되기 때문입니다.이는 기상 조건, 일형, 무작위 이벤트, 사건 등에 따라 달라집니다.그러나 비선형 부하의 경우 부하 프로파일이 원활하지 않고 예측 가능하기 때문에 기존의 인공지능 모델을 사용하면 불확실성이 높아지고 정확도가 떨어집니다.ANN이 이러한 종류의 모델을 개발할 때 고려하는 몇 가지 요소: 전력 소비에 기초한 다양한 고객 등급의 부하 프로필 분류, 기존 그리드에 비해 실시간 전기 가격을 예측하기 위한 수요 응답성 증가, 콩과 같은 다른 구성요소로 과거의 수요를 입력할 필요성k 부하, 베이스 부하, 밸리 부하, 평균 부하 등을 단일 입력으로 결합하지 않고 마지막으로 특정 입력 변수에 대한 유형의 의존성.마지막 사례의 예로는 평일이나 주말을 불문하고 병원 그리드에 큰 영향을 미치지 않는 요일 유형을 들 수 있지만, 레지던트 주택 그리드의 부하 [70][71][72][73][74]프로필에는 큰 요인이 될 수 있습니다.

마르코프 과정

풍력이 계속 인기를 끌면서, 그것은 현실적인 전력망 연구에 필수적인 요소가 되고 있다.오프라인 저장, 바람의 변동성, 공급, 수요, 가격 및 기타 요소를 수학적 게임으로 모델링할 수 있습니다.여기서 목표는 성공 전략을 개발하는 것입니다.마르코프 과정은 이러한 유형의 [75]시스템을 모델링하고 연구하기 위해 사용되어 왔다.

경제학

시장 전망

2009년에 미국의 스마트 그리드 산업은 약 214억 달러로 평가되었으며, 2014년에는 최소 428억 달러를 초과할 것으로 예상됩니다.미국에서 스마트 그리드의 성공을 감안할 때, 세계 시장은 2009년 693억 달러에서 2014년 1714억 달러로 더 빠른 속도로 성장할 것으로 예상된다.가장 큰 이익을 얻을 수 있는 세그먼트는 미터 [76]단위로 수집된 방대한 양의 데이터를 전송하고 정리하는 데 사용되는 소프트웨어의 스마트 미터링 하드웨어 판매자와 제조업체가 될 것입니다.

스마트 그리드 시장 규모는 2017년 300억 달러 이상으로 평가되었으며, 2024년까지 CAGR 11% 이상 확장하여 700억 달러를 달성할 예정입니다.노후화된 전기 그리드 인프라로 인해 추진되는 전력 부문의 디지털화 필요성이 증가함에 따라 세계 시장 규모가 활성화될 것입니다.업계는 주로 정부의 호의적인 규제와 명령에 의해 주도되고 있으며, 전 세계 에너지 믹스에서 재생 에너지의 점유율도 증가하고 있습니다.국제 에너지 기구(IEA)에 따르면, 디지털 전기 인프라에 대한 전세계 투자는 2017년에 500억 달러 이상이었다.

전력연구소의 2011년 조사에 따르면 미국의 스마트 그리드에 대한 투자는 20년간 최대 4,760억달러의 비용이 들지만 그 [77]기간 동안 최대 2조달러의 이익을 얻을 수 있습니다.2015년 세계경제포럼은 [78]기술 혁신을 전환의 핵심으로 하여 전기 인프라를 현대화, 확장 및 분산화하기 위해 향후 25년간(또는 연간 3000억 달러)에 걸쳐 OECD 회원국의 7조 6천억 달러 이상의 혁신 투자가 필요하다고 보고했다.국제 에너지 기구의 2019년 연구에 따르면 미국 전기 그리드의 현재(분할) 가치는 1조 달러 이상일 것으로 추산된다.스마트 그리드로 교체하는 데 드는 총 비용은 4조 달러 이상으로 추산된다.스마트 그리드가 미국 전역에 완전히 구축되면,[79] 이 나라는 연간 1,300억 달러를 절약할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

경제 전반의 전개

고객이 전기 공급자를 선택할 수 있게 되면서 요금 방식에 따라 운송비 비중이 높아지게 된다.유지 보수 및 교체 비용 절감은 보다 고도의 제어를 촉진할 것입니다.

스마트 그리드는 전력 공급을 주거 수준, 네트워크 소규모 분산 에너지 발전 및 저장 장치로 정밀하게 제한하고, 작동 상태와 필요성에 대한 정보를 전달하며, 가격과 그리드 상태에 대한 정보를 수집하고, 그리드를 중앙 통제 범위를 벗어나 협력 [80]네트워크로 이동시킨다.

미국과 영국의 비용 절감 추정치와 우려 사항

2003년 미국 에너지부의 연구에 따르면 스마트 그리드 기능을 갖춘 미국 그리드의 내부 현대화는 연구 [81]후 몇 년 내에 구현될 경우 향후 20년 동안 460억 달러에서 1170억 달러를 절약할 수 있을 것으로 계산됐다.스마트 그리드 기능은 이러한 산업 현대화 이점뿐만 아니라 온수기와 같은 낮은 우선 순위 가정용 장치를 조정하여 그리드를 넘어 가정까지 에너지 효율을 확장하여 전력 사용이 가장 바람직한 에너지원을 활용할 수 있도록 할 수 있다.스마트 그리드는 옥상 태양 전지판 소유자와 같은 소규모 전력 생산업체로부터 전력 생산을 조정할 수 있다. 그렇지 않으면 지역 전력회사의 전력 시스템 운영자에게 문제가 될 수 있다.

한 가지 중요한 질문은 소비자들이 시장의 신호에 따라 행동할 것인가 하는 것이다.미국 에너지부(DOE)는 American Recovery and Reinvestment Act Smart Grid Investment and Demorations Program의 일환으로 특별 소비자 행동 연구에 자금을 지원하여 청구서에 저장된 2015-03-18 시간 기반 전력 요금 프로그램에 가입한 소비자의 수용, 유지 및 반응을 조사했습니다.고급 계량 인프라와 고객 시스템(예: 가정 내 디스플레이 및 프로그램 가능한 통신 온도 조절기)을 사용합니다.

또 다른 우려 사항은 스마트 그리드를 완전히 지원하기 위한 통신 비용이 엄청나게 들 수 있다는 것이다.장치가 그리드 주파수에 대한 반응으로 부하를 이동함으로써 피크를 줄이는 "동적 수요 관리" 형식을 사용하여 보다 저렴한 통신 메커니즘을 제안합니다[citation needed].그리드 주파수는 추가 통신 네트워크의 필요 없이 부하 정보를 통신하는 데 사용될 수 있지만, 경제적 협상이나 기여도의 정량화를 지원하지 않는다.

스마트 그리드는 특정 기술에 대한 명칭이 아니라 규격이 일반적으로 합의된 일련의 관련 기술에 대한 총칭이다.이러한 현대화된 전기 네트워크의 이점 중 일부는 수요 측면 관리라고 불리는 피크 시간 동안 소비자 측의 전력 소비를 줄일 수 있는 능력, 분산 발전 전력의 그리드 연결(광전지 어레이, 소형 풍력 터빈, 마이크로 하이드로 또는 건물의 복합 열 발전기 포함)을 포함한다.s) 분산 발전 부하 밸런싱을 위한 그리드 에너지 스토리지 통합, 광범위한 전력 그리드 계단식 장애와 같은 장애 제거 또는 억제.스마트 그리드의 효율성과 신뢰성이 높아짐에 따라 소비자는 비용을 절감하고 CO [82]배출량을 줄일2 수 있을 것으로 기대된다.

반대 및 우려 사항

대부분의 반대와 우려는 스마트 미터와 스마트 미터로 구현되는 항목(리모컨, 원격 연결 해제, 가변 요금제 등)에 집중되어 있습니다.스마트 미터에 대한 반대가 있는 경우, 스마트 그리드와 스마트 미터를 연결하는 "스마트 그리드"로 마케팅되는 경우가 많다.구체적인 반대 또는 우려 사항은 다음과 같습니다.

  • 예를 들어 법 집행기관의 사용 데이터 사용 등 프라이버시에 대한 소비자의 우려
  • 전력의 '공정한' 가용성에 대한 사회적 우려
  • 복잡한 요금 체계(예: 변동 요금)가 명확성과 책임성을 제거하여 공급업체가 고객을 활용할 수 있도록 한다는 우려
  • 대부분의 스마트 미터기에 통합된 원격 제어 가능한 "킬 스위치"에 대한 우려
  • 엔론식 정보 레버리지 남용에 대한 사회적 우려
  • 모든 전력 사용 활동을 제어하는 정부 메커니즘을 제공하는 것에 대한 우려
  • 스마트 미터로부터의 RF 방출에 대한 우려

보안.

전력망을 스마트 그리드로 현대화하면 일상적인 프로세스를 최적화할 수 있지만, 스마트 그리드는 온라인 상태이므로 사이버 [83][84]공격에 취약할 수 있다.장거리 이동용 발전소와 송전선, 소비자에게 전력을 공급하는 배전선 등에서 발생하는 전압을 높이는 변압기는 특히 취약하다.[85]이러한 시스템은 현장에서 정보를 수집한 후 이를 제어 센터로 전달하는 센서에 의존합니다. 이 센터에서는 알고리즘이 분석 및 의사결정 프로세스를 자동화합니다.이러한 결정은 기존 기기가 [86]실행하는 필드로 반송됩니다.해커들은 이러한 자동 제어 시스템을 교란시켜 발전된 전기를 [85]사용할 수 있는 채널을 절단할 가능성이 있다.이를 서비스 거부 또는 DoS 공격이라고 합니다.또, 시스템을 개입시켜 송신되는 정보가 파손되는 무결성 공격이나, 그러한 정보가 적절한 [86]장소에 전달되는 타이밍에 영향을 주는 동기 해제 공격도 개시할 수 있습니다.또한 침입자는 재생 에너지 생성 시스템과 그리드에 연결된 스마트 미터기를 통해 다시 액세스할 수 있으며, 보다 전문적인 취약점이나 보안이 우선시되지 않은 취약점을 이용할 수 있습니다.스마트 그리드에는 스마트미터와 같이 다수의 액세스포인트가 있기 때문에 그 약점을 모두 방어하는 것은 [83]어려울 수 있습니다.또, 주로 통신 기술을 수반하는 인프라스트럭처의 시큐러티도 염려되고 있습니다.주로 스마트 그리드의 핵심에 있는 통신 기술에 관심이 집중됩니다.고객의 가정과 기업 내 공공 시설과 계량기 간에 실시간으로 접촉할 수 있도록 설계된 이러한 기능은 범죄 또는 테러 [9]행위에 악용될 위험이 있습니다.이 접속의 주요 기능 중 하나는 전원 장치를 원격으로 끌 수 있다는 것입니다.이 기능을 통해 전력회사는 신속하고 쉽게 전원 공급을 중단하거나 미납 고객에 대한 공급을 변경할 수 있습니다.이는 의심할 여지 없이 에너지 공급자들에게는 엄청난 혜택이지만, 몇 가지 중대한 보안 [87]문제도 제기합니다.사이버 범죄자들은 이전에도 여러 [88]차례 미국 전력망에 침투해 왔다.컴퓨터 침투 외에도 업계에서 널리 사용되는 SCADA 시스템을 대상으로 한 Stuxnet과 같은 컴퓨터 악성코드가 스마트 그리드 [89]네트워크를 공격하는 데 사용될 수 있다는 우려도 있다.

미국에서는 스마트 미터기가 RF 기술을 사용하여 전기 전송 [citation needed]네트워크와 통신하는 경우 전기 절도가 문제입니다.전자제품에 대한 지식이 있는 사람들은 스마트 미터기가 실제 [citation needed]사용보다 낮게 보고되도록 간섭 장치를 고안할 수 있다.마찬가지로 동일한 기술을 사용하여 소비자가 사용하는 에너지가 다른 고객에 의해 사용되는 것처럼 보이게 할 수 있으며,[citation needed] 이로 인해 요금이 증가합니다.

잘 수행되고 상당한 규모의 사이버 공격으로 인한 피해는 광범위하고 오래 지속될 수 있습니다.고장난 변전소 1개는 공격의 성격에 따라 수리하는 데 9일에서 1년 이상 걸릴 수 있다.또한 좁은 반경 내에서 몇 시간 동안 정전이 발생할 수 있습니다.신호등 및 기타 경로 메커니즘과 지하도로의 환기 장치가 [90]전기에 의존하기 때문에 교통 인프라에 즉각적인 영향을 미칠 수 있다.또한 폐수 처리 시설, 정보기술 부문 및 통신 시스템을 포함하여 전기 그리드에 의존하는 기반 시설도 영향을 [90]받을 수 있다.

2015년 12월 우크라이나 전력망 사이버 공격은 변전소를 [91][92]오프라인으로 전환함으로써 25만 명에 가까운 사람들의 서비스를 중단시켰다.외교관계위원회는 각국이 그러한 공격의 가해자가 될 가능성이 가장 높다고 지적하고 있다. 왜냐하면 그들은 그러한 공격을 수행하는 데 높은 수준의 어려움에도 불구하고 자원에 접근할 수 있기 때문이다.사이버 침입은 대규모 공격, 군사 [92]공격 또는 기타의 일부로 사용될 수 있습니다.일부 보안 전문가는 이러한 유형의 이벤트가 다른 [93]유형의 그리드에 쉽게 확장될 수 있다고 경고합니다.런던의 Lloyd's는 이미 Eastern Interconnection에 대한 사이버 공격의 결과를 모델화했습니다.이러한 사이버 공격은 15개 주에 영향을 미치고 9천300만 명의 사람들을 어둠 속에 몰아넣고 미국 경제에 2430억 달러에서 1조 달러의 다양한 [94]피해를 입힐 가능성이 있습니다.

미 하원 경제개발, 공공건물, 비상관리 소위원회에 따르면, 전력망은 이미 상당한 수의 사이버 침입을 경험했으며, 다섯 명 중 두 명은 전력망을 [85]무력화시키는 것을 목표로 하고 있다.이에 따라 미국 에너지부는 2017년 4년마다 열리는 에너지 [95]리뷰에서 전력망의 사이버 공격에 대한 취약성을 줄이기 위해 연구개발을 우선시하고 있다.에너지부는 또한 오늘날의 스마트 그리드가 미래에 [86]대비할 수 있도록 하기 위한 주요 열쇠로 공격 저항성과 자가 치유 기능을 모두 확인했습니다.북미전기신뢰성평의회가 도입한 중요 인프라 보호 표준 등 이미 시행되고 있는 규제들이 있지만, 그 중 상당수는 [92]명령이라기보다는 제안사항입니다.대부분의 발전, 송전, 배전 설비 및 설비는 민간 이해관계자가 소유하고 있기 때문에 이러한 표준에 [95]대한 준수를 평가하는 작업이 더욱 복잡해진다.게다가 유틸리티가 완전하게 준수하고 싶다고 해도,[92] 그렇게 하기에는 너무 비싸다고 생각할 수 있습니다.

일부 전문가들은 스마트 전기 그리드의 사이버 방어를 강화하는 첫 번째 단계는 소프트웨어, 하드웨어 및 통신 프로세스 연구를 포함한 기존 인프라의 포괄적인 위험 분석을 완료하는 것이라고 주장한다.또한 침입 자체는 귀중한 정보를 제공할 수 있으므로 시스템 로그 및 그 성격과 타이밍에 대한 기타 기록을 분석하는 것이 유용할 수 있습니다.국토안보부에 의해 이러한 방법을 사용하여 이미 확인된 일반적인 약점으로는 코드 품질 저하, 부적절한 인증, 취약한 방화벽 규칙 등이 있습니다.이 단계가 완료되면 앞서 언급한 고장 또는 단점의 잠재적 결과에 대한 분석을 완료하는 것이 이치에 맞는다는 의견도 있습니다.여기에는 병렬 시스템에 대한 2차 및 3차 캐스케이드 효과뿐만 아니라 즉각적인 결과도 포함됩니다.마지막으로 인프라 부족에 대한 간단한 교정이나 새로운 전략을 포함하는 위험 완화 솔루션을 배치하여 상황을 해결할 수 있습니다.이러한 조치에는 사이버 공격에 보다 효과적으로 저항하고 회복할 수 있도록 하기 위한 제어 시스템 알고리즘의 재코딩이나 데이터에 대한 비정상적이거나 승인되지 않은 변경을 보다 효율적으로 탐지할 수 있는 예방 기술이 포함됩니다.시스템을 손상시킬 수 있는 인적 오류를 해결하기 위한 전략에는 현장에서 일하는 사람들이 이상한 USB 드라이브를 조심하도록 교육하는 것이 포함됩니다. USB 드라이브를 삽입하면 [86]내용물을 확인하는 것만으로 악성코드가 발생할 수 있습니다.

기타 솔루션으로는 전송 변전소 이용, SCADA 네트워크 제약, 정책 기반 데이터 공유 및 스마트 미터 제한 증명 등이 있습니다.

송신소는, 원타임 서명 인증 테크놀로지 및 일방향 해시 체인 구조를 사용합니다.이러한 제약은 이후 신속한 서명 및 검증 기술과 버퍼링 없는 데이터 [96]처리를 통해 해결되었습니다.

제약이 있는 SCADA 네트워크에도 같은 솔루션이 구축되어 있습니다.여기에는 해시 기반 메시지 인증 코드를 바이트 스트림에 적용하여 레거시 시스템에서 사용 가능한 랜덤 오류 검출을 데이터 인증을 [96]보장하는 메커니즘으로 변환하는 작업이 포함됩니다.

정책 기반 데이터 공유는 GPS 클럭 동기화 미세 전력 그리드 측정을 사용하여 그리드의 안정성과 신뢰성을 높입니다.이는 PMU에 [96]의해 수집된 동기 단계 요건을 통해 이루어집니다.

그러나 제한된 스마트 계량기에 대한 증명은 약간 다른 문제에 직면한다.제한된 스마트 미터 인증의 가장 큰 문제 중 하나는 에너지 절도와 유사한 공격을 방지하기 위해 사이버 보안 공급자가 장치의 소프트웨어가 진품인지 확인해야 한다는 것입니다.이 문제에 대처하기 위해, 제약이 있는 스마트 네트워크를 위한 아키텍처가 임베디드 시스템에서 [96]낮은 수준으로 생성 및 구현되었습니다.

도입에 관한 기타 과제

유틸리티는 고급 계량 시스템 또는 어떤 유형의 스마트 시스템을 설치하기 전에 투자를 위한 비즈니스 케이스를 만들어야 합니다.발전기에 설치된 전원 시스템 안정화 장치(PSS)[clarification needed]와 같은 일부 컴포넌트는 매우 비싸고 그리드의 제어 시스템에 복잡한 통합이 필요하며 긴급 시에만 필요하며 네트워크상의 다른 공급업체가 이러한 컴포넌트를 보유하고 있을 경우에만 유효합니다.설치 인센티브가 없으면 전력 공급자는 설치할 [97]수 없습니다.대부분의 유틸리티는 단일 애플리케이션(예: 미터기 판독)을 위한 통신 인프라 설치를 정당화하기 어렵다.따라서 유틸리티는 일반적으로 동일한 통신 인프라스트럭처를 사용하는 여러 애플리케이션을 식별해야 합니다.예를 들어 미터기 판독, 전력 품질 감시, 고객 원격 연결 및 연결 해제, 수요 대응 가능 등입니다.통신 인프라스트럭처는 단기 어플리케이션뿐만 아니라 미래에 발생할 예기치 않은 어플리케이션도 지원하는 것이 이상적입니다.규제 또는 입법 조치는 유틸리티가 스마트 그리드 퍼즐의 일부를 구현하도록 유도할 수도 있다.각 유틸리티에는 투자를 안내하는 고유한 비즈니스, 규제 및 입법 추진 요소가 있습니다.즉, 각 유틸리티는 스마트 그리드를 만드는 데 서로 다른 경로를 택하며, 서로 다른 유틸리티는 서로 다른 [citation needed]채택률로 스마트 그리드를 만든다.

스마트 그리드의 일부 특징은 현재 또는 유사한 서비스를 제공하고자 하는 업계의 반발을 사고 있다.예를 들어 케이블 및 DSL 인터넷 프로바이더와의 경쟁은 광대역 인터넷 접속을 통해 이루어집니다.그리드용 SCADA 제어 시스템 공급자는 고객을 [98]벤더와 연결하기 위해 다른 시스템과 상호 운용할 수 없도록 의도적으로 자체 하드웨어, 프로토콜 및 소프트웨어를 설계했습니다.

디지털 통신과 컴퓨터 인프라스트럭처를 그리드의 기존 물리적 인프라스트럭처에 통합하면 과제와 내재된 취약성이 발생합니다.IEEE Security and Privacy Magazine에 따르면, 스마트 그리드는 사람들이 더 많은 수준의 상황 인식을 지원하고 더 구체적인 명령과 제어 조작을 가능하게 하는 대형 컴퓨터 및 통신 인프라를 개발하고 사용할 것을 요구한다.이 과정은 수요 대응형 광역 측정 및 제어, 전력 저장 및 수송, [99]배전 자동화 등 주요 시스템을 지원하기 위해 필요하다.

전력절도/전력손실

다양한 "스마트 그리드" 시스템은 이중 기능을 가지고 있다.여기에는 다양한 소프트웨어와 함께 사용하면 전원 절도를 검출하고 제거 프로세스를 통해 기기 장애가 발생한 위치를 검출할 수 있는 Advanced Metering Infrastructure 시스템이 포함됩니다.이러한 기능은 인체 계량기 판독의 필요성을 없애고 전기 사용 시간을 측정하는 주요 기능에 추가됩니다.

도난을 포함한 전 세계적인 전력 손실은 연간 [100]약 2천억 달러로 추산됩니다.

또한 전기 [32]절도는 개발도상국에서 신뢰할 수 있는 전기 서비스를 제공할 때 중요한 과제가 되고 있습니다.

도입 및 도입 시도

에넬

스마트 그리드의 가장 초기이자 가장 큰 예 중 하나는 이탈리아의 에넬 S.p.A.가 설치한 이탈리아 시스템이다.2005년에 완성된 Telegestore 프로젝트는 유틸리티 업계에서는 매우 이례적인 프로젝트였습니다.Telegestore는 자체 미터기를 설계 및 제조하고 시스템 인테그레이터 역할을 하며 자체 시스템 소프트웨어를 개발했기 때문입니다.Telegestore 프로젝트는 가정에 스마트 그리드 기술을 최초로 상용화한 것으로 널리 알려져 있으며, 21억 [16]유로의 프로젝트 비용으로 연간 5억 유로를 절감합니다.

미국 에너지부 - ARRA 스마트 그리드 프로젝트

지금까지 세계에서 가장 큰 도입 프로그램 중 하나는 2009년 미국 회복 및 재투자법에 의해 자금을 지원받은 미국 에너지부의 스마트 그리드 프로그램입니다.이 프로그램에는 개별 공공 사업자의 자금 지원이 필요했습니다.이 프로그램의 일환으로 총 90억 달러 이상의 공적/민간 자금이 투자되었습니다.기술, 65만 고급"스마트"미터즈, 고객 인터페이스 시스템 유통 &, Substation 자동화, Volt/VAR 최적화 시스템, 1,000명 이상의 동기 페이저는 동적 선 등급, 사이버 보안 프로젝트 고급 유통 관리 시스템, 에너지 저장 시스템, 고급 계측 기반 구조 포함했다.rEnewable Energy Integration Projects.이 프로그램은 투자 보조금(매칭), 데모 프로젝트, 소비자 수용 연구 및 인력 교육 프로그램으로 구성되었습니다.전체 영향 보고서뿐만 아니라 모든 개별 유틸리티 프로그램의 보고서는 2015년 2분기까지 완료될 것이다.

텍사스 주 오스틴

미국 텍사스주 오스틴시는 2003년부터 스마트 그리드를 구축하기 위해 노력하고 있습니다.그때, 동사의 유틸리티는 수동 미터기의 1/3을 무선 메쉬 네트워크를 개입시켜 통신하는 스마트 미터기로 대체했습니다.현재 20만대의 기기(스마트 미터, 스마트 서모스탯, 서비스 지역 센서)를 실시간으로 관리하고 있으며, 2009년에는 100만 명의 소비자 및 43,000개 [101]기업을 대상으로 50만대의 기기를 실시간으로 지원할 것으로 예상됩니다.

콜로라도 주

콜로라도주 볼더는 2008년 8월에 스마트 그리드 프로젝트의 첫 단계를 완료했습니다.두 시스템 모두 스마트 미터를 스마트 소켓과 장치를 제어하는 홈 자동화 네트워크(HAN)에 대한 게이트웨이로 사용합니다.일부 HAN 설계자는 빠르게 움직이는 가정용 전자 [102]기기의 비즈니스 부문에서 사용할 수 있는 새로운 표준 및 기술과의 향후 불일치를 우려하여 미터기에서 분리 제어 기능을 선호한다.

하이드로 원

캐나다 온타리오에 있는 하이드로 원은 Triliant의 표준 준거 통신 인프라스트럭처를 도입하는 대규모 스마트 그리드 이니셔티브를 추진하고 있습니다.2010년 말까지 이 시스템은 온타리오주에서 130만 명의 고객에게 서비스를 제공할 예정입니다.이 이니셔티브는 유틸리티 플래닝 [103]네트워크로부터 "북미 최고의 AMR 이니셔티브" 상을 받았습니다.

①레드유

①레듀는 2020년 봄에 2년간의 파일럿 프로그램을 시작했다.Ker Pisot 인근 및 주변 지역의 23개 주택은 Engie의 소프트웨어로 스마트 그리드로 자동화된 마이크로 그리드와 상호 연결되었습니다.최대용량 23.7kW의 태양전지판 64개를 5개 주택에, 저장용량 15kWh의 배터리를 1개 주택에 각각 설치했다.여섯 채의 집이 온수기에 여분의 태양 에너지를 저장합니다.태양 전지판에 의해 공급되어 배터리와 온수기에 축적된 에너지를 23개 주택의 시스템에 배분하는 동적 시스템.스마트 그리드 소프트웨어는 에너지 공급과 수요를 5분 간격으로 동적으로 업데이트하여 배터리 또는 패널에서 에너지를 끌어낼지, 언제 온수기에 저장할지를 결정합니다.이 파일럿 프로그램은 [104][105]프랑스에서의 첫 번째 프로젝트였다.

만하임

독일 만하임시는 모델 시티 만하임 "MoMa"[106] 프로젝트에서 실시간 광대역 파워라인(BPL) 통신을 사용하고 있습니다.

시드니

호주 시드니도 호주 정부와 협력하여 스마트 그리드 스마트 시티 프로그램을 [107]구현했습니다.

에보라

Inov Grid는 전력망에 그리드 관리 자동화, 서비스 품질 개선, 운영 비용 절감, 에너지 효율 및 환경 지속 가능성 촉진, 재생 에너지 및 전기 자동차 보급률 향상을 위한 정보와 장치를 갖추는 것을 목표로 하는 포르투갈 에보라(Evora)의 혁신적인 프로젝트입니다.공급자와 에너지 서비스 회사는 이 기술 플랫폼을 사용하여 소비자에게 정보와 부가가치 에너지 제품 및 서비스를 제공할 수 있도록 모든 배전망 전체의 상태를 언제든지 제어 및 관리할 수 있습니다.이 인텔리전트 에너지 그리드 설치 프로젝트는 포르투갈과 EDP를 유럽의 [108][109]기술 혁신과 서비스 제공의 최첨단에 놓이게 한다.

E-에너지

이른바 E-Energy 프로젝트에서는 여러 독일 전력회사가 6개의 독립된 모델 영역에서 최초의 핵을 만들고 있습니다.기술 경진대회에서 이 [110]모델 지역이 "에너지 인터넷"을 구축하기 위한 주요 목표로 연구개발 활동을 수행할 것으로 확인되었습니다.

매사추세츠 주

미국에서 "스마트 그리드" 기술의 첫 번째 도입 시도 중 하나는 2009년 미국 매사추세츠주의 [111]전기 규제 당국에 의해 거부되었다.보스턴 글로브의 기사에 따르면, 북동부 유틸리티의 웨스턴 메사추세츠 전기 회사는 실제로 공공 보조금을 사용하여 "스마트 그리드" 프로그램을 만들려고 시도했다. 이 프로그램은 사용되는 전기 요금에 대한 특별 인상된 "프리미엄" 요금 외에 저소득 고객을 사후 요금에서 사전 요금 청구로 전환하는 것이다.소정량을 [111]초과하다이 계획은 "저소득 고객에 대한 중요한 차단 보호 기능을 약화"[111]시켰기 때문에 규제 당국에 의해 거부되었습니다.보스턴 글로브에 따르면, 이 계획은 "부당하게 저소득층 고객을 대상으로 하고, 어려움을 겪고 있는 소비자들이 계속 불을 켜는 것을 돕기 위한 매사추세츠 법을 회피했다"[111]고 한다.특히 스마트 그리드 계획과 웨스턴 메사추세츠 일렉트릭의 "스마트 그리드" 계획을 지지하는 환경 단체의 대변인은 "적절하게 사용한다면 스마트 그리드 기술은 피크 수요를 줄일 수 있는 많은 잠재력을 가지고 있으며, 이는 우리가 가장 오래되고 더러운 발전소를 폐쇄할 수 있게 할 것이다...도구입니다.[111]

e에너지 버몬트 컨소시엄

버몬트에서 모든 상태의 전기 유틸리티를 사용하고, 현재 eval 스마트 그리드 기술의 약 90%고급 계측 기반 구조 구축 등 다양한 채택했다 그eEnergy 버몬트 consortium[112]은 미국 주 전체의 주도하에, 부분에서 열린 미국 부흥 및 재투자 법 2009년을 통해서 자금화된다.uating 다양한 동적 속도 구조

네덜란드

네덜란드에서는 통합 스마트 그리드 기술, 서비스 및 비즈니스 [113]케이스를 시연하기 위해 대규모 프로젝트(접속 5,000개 이상, 파트너 20개 이상)가 시작되었습니다.

차타누가

TN 채터누가의 EPB는 2008년에 스마트 그리드 구축을 시작한 시 소유의 전력회사이며, 건설 및 구현을 촉진하기 위해 2009년에 미국 DOE로부터 111,567,606달러의 보조금을 받았다(총 예산은 2,32,219,350달러).2012년 4월 전력선 차단기(1170대) 구축 완료, 2013년 스마트미터(172,079대) 구축 완료스마트 그리드의 백본 광섬유 시스템은 Fiber to the Home 이니셔티브를 통해 미국 거주 고객에게 최초의 기가비트 인터넷 연결을 제공하기 위해 사용되었으며, 현재 거주자는 초당 최대 10기가비트 속도를 이용할 수 있다.스마트 그리드는 정전을 평균 60%까지 줄여 연간 약 6000만 달러를 절약하는 것으로 평가되고 있습니다.또한 고장을 정찰하고 해결하기 위한 "트럭 롤"의 필요성을 줄여 트럭 주행 마일 63만 마일과 470만 파운드의 탄소 배출량을 줄일 수 있었습니다.2016년 1월 EPB는 주요 배전 시스템 최초로 PEER([114][115][116][117]Performance Excellence in Electric Reenewal) 인증을 획득했습니다.

OpenADR 구현

특정 전개에서는 Open을 사용하여수요가 많은 기간 동안 부하 감소 및 수요 감소를 위한 ADR 표준.

중국

중국의 스마트 그리드 시장은 223억 달러로 추정되며 2015년까지 614억 달러로 성장할 것으로 예상됩니다.Honeywell은 OpenADR 수요 대응 표준을 사용하여 중국 국가 그리드사와 함께 중국 수요 대응 파일럿 및 타당성 조사를 개발하고 있습니다.국가 그리드 회사, 중국 과학 아카데미 및 General Electric은 중국의 스마트 그리드 [118][119][120]롤아웃 표준을 개발하기 위해 협력할 계획입니다.

미국

2009년 미국 에너지부는 참여 산업 [121][122]고객의 피크 시간대에 에너지 사용을 자동으로 줄여주는 수요 대응 프로그램에 대해 Southern California Edison과 Honeywell에 1,100만 달러의 보조금을 지급했습니다.에너지부는 Honeywell에 1140만 달러의 보조금을 지급하여 오픈을 사용하여 프로그램을 구현했습니다.ADR [123]규격

하와이안 일렉트릭사(HECO)는 풍력의 간헐성에 대응하는 ADR 프로그램의 능력을 테스트하기 위해 2년간의 파일럿 프로젝트를 시행하고 있다.하와이는 2030년까지 전력의 70%를 재생 에너지로부터 얻는 것을 목표로 하고 있다.HECO는 통지 [124]후 10분 이내에 소비전력을 줄이기 위한 인센티브를 고객에게 제공합니다.

가이드라인, 표준 및 사용자 그룹

IEEE 스마트 그리드 [125]이니셔티브의 일부인 IEEE 2030.2는 전송 및 분배 네트워크를 위한 유틸리티 스토리지 시스템을 목표로 하는 작업의 확장을 나타낸다.IEEE P2030 그룹은 2011년 초에 스마트 그리드 인터페이스에 대한 중요한 가이드라인을 제공할 것으로 기대하고 있습니다.새로운 가이드라인은 플라이휠뿐만 아니라 배터리와 슈퍼 캐패시터를 포함한 영역을 포함할 것이다.이 그룹은 또한 스마트 그리드에 전기 자동차를 통합하기 위한 2030.1 노력 초안 지침을 도출했다.

IEC TC 57은 스마트 그리드의 일부로 사용할 수 있는 국제 표준 제품군을 만들었다.이러한 표준에는 변전소 자동화를 위한 아키텍처인 IEC 61850과 IEC 670/61968 – 공통 정보 모델(CIM)이 포함된다.CIM은 데이터를 정보로 변환하는 데 사용되는 공통 의미론을 제공합니다.

OpenADR은 수요 대응 [126]애플리케이션에 사용되는 오픈 소스 스마트 그리드 통신 표준입니다.통상, 정보나 신호를 송신해, 요구가 높은 기간에는 전력 소비 장치를 오프합니다.

멀티스피크는 스마트 그리드의 분배 기능을 지원하는 사양을 만들었습니다.MultiSpeak에는 배포 유틸리티 또는 수직 통합 유틸리티의 배포 부분에 필요한 거의 모든 소프트웨어 인터페이스를 지원하는 강력한 통합 정의 세트가 있습니다.MultiSpeak 통합은 확장 가능한 마크업 언어(XML) 및 웹 서비스를 사용하여 정의됩니다.

IEEE는 싱크로파저를 지원하기 위한 표준인 C37.[127]118을 작성했습니다.

UCA International User Group은 스마트 그리드에 사용되는 표준의 실제 경험을 논의하고 지원한다.

LonMark International의 유틸리티 태스크 그룹은 스마트 그리드 관련 문제를 처리합니다.

스마트 미터 어플리케이션의 공통 통신 플랫폼으로서 TCP/IP 테크놀로지를 이용하는 경향은, 유틸리티가 복수의 통신 시스템을 도입하는 것과 동시에, IP 테크놀로지를 공통의 관리 [128][129]플랫폼으로서 사용하는 것이 증가하고 있습니다.

IEEE P2030은 "에너지 기술 및 정보기술 운용과 전력 시스템(EPS), 최종 사용 애플리케이션 및 [130][131]부하에 대한 스마트 그리드 상호 운용을 위한 초안 가이드"를 개발하는 IEEE 프로젝트입니다.

NIST는 ITU-T G.hn을 스마트 그리드의 "실현을 위해 식별된 표준" 중 하나로 포함시켰고, 이에 대해 강력한 이해관계자 [132]합의가 이루어졌다고 판단했습니다.G.hn 는, 전원 회선, 전화 회선, 및 동축 케이블을 사용한 고속 통신의 표준입니다.

OASIS 에너지Interop' – 에너지 상호 운용용 XML 표준을 개발하는 OASIS 기술 위원회.그 출발점은 캘리포니아 오픈이다.ADR 규격

NIST는 2007년 에너지 독립 및 보안법(EISA)에 따라 미국에서 스마트 그리드를 구현하기 위해 필요한 수백 개의 표준 식별 및 선택을 감독한다.이 표준은 NIST에 의해 연방 에너지 규제 위원회(FERC)에 회부된다.이 작업은 이미 시작되었으며, 첫 번째 표준은 NIST의 스마트 [133]그리드 카탈로그에 포함되도록 선택되었다.그러나 일부 논평가들은 스마트 그리드 표준화를 통해 실현될 수 있는 편익이 스마트 그리드 아키텍처와 [134]기술을 포괄하는 특허의 증가로 인해 위협받을 수 있다고 제안했다.표준화된 스마트 그리드 요소를 포함하는 특허가 네트워크 전체에 광범위하게 배포될 때까지('잠금') 공개되지 않으면 특허 소유자가 시장의 큰 부분에서 예상치 못한 임대료를 회수하려고 할 때 심각한 혼란이 발생할 수 있습니다.

GridWise Alliance 순위

2017년 11월, 비영리 단체인 GridWise Alliance는 클린 에너지 그룹인 Clean Edge Inc.와 함께 전력망 현대화 노력의 50개 주 모두에서 순위를 발표했습니다.캘리포니아가 1위를 차지했다.다른 상위 주들은 일리노이, 텍사스, 메릴랜드, 오리건, 애리조나, 컬럼비아 특별구, 뉴욕, 네바다, 델라웨어였다."GridWise Alliance의 30페이지 이상의 보고서는 전기 그리드를 설계, 구축 및 운영하는 이해관계자를 대표하며, 미국 전역의 그리드 현대화 노력을 자세히 살펴보고 [135]주별로 순위를 매깁니다."

「 」를 참조해 주세요.

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참고 문헌

외부 링크

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