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시스템반도체공학도를 위한 필수 지침서/Smart meter SoC

Smart meter

by famousgun 2024. 3. 11.

Smart meter

  • AMI(첨단 계량 인프라)의 핵심 구성 요소인 스마트 미터는 전기, 가스 또는 수도 소비량을 실시간으로 측정 및 기록하여 해당 정보를 유틸리티 회사에 전달하는 디지털 디바이스.
  •  검침원이 수동으로 검침해야 하는 기존의 아날로그 계량과 달리 정확한 최신 소비 데이터를 제공하여 유틸리티 회사와 소비자 모두 에너지 사용량을 보다 효과적으로 모니터링하고 관리할 수 있습니다.
  • 디지털 기술을 사용하여 전력 사용 분배의 신뢰성, 효율성 및 지속가능성을 개선하기 위한 현대적인 전력망 시스템인 스마트 그리드 인프라를 구축하는 데 필수적입니다.
    출처: https://www.ibm.com/kr-ko/topics/smart-meter

 

Smart meter 주요 애플리케이션 

  • smart meter application 중 하나는 초음파 감지 기술 
    *초음파 감지 기술은 주로 물 또는 gas의 유속이나 사용량을 측정, 초음파 감지 기술은 전통적인 방식에 비해 정확도가 높고 신뢰성이 뛰어나며, 비침습적이며 저전력임. 환경 조건에 민감하지 않으며, 장기간사용에 적합하며 유지보수가 쉬움. 따라서 이 기술은 metering 시스템의 성능을 향상시키고 에너지 사용량을 모니터링하여 효과적으로 관리하는데 중요한 역할을 함. 

 

**calibration(보정)은 smart meter의 sensor나 측정 장치의 오차를 최소화하고 정확한 측정을 보장하기 위해 진행됨. 따라서 smart meter의 정확도와 신뢰성을 유지하는데 필수 단계

- 1차원 polynomial calibration은 smart metering system에서 일반적으로 사용되는 보정 방법 중 하나이며, 다양한 종류의 sensor 및 측정 장치에서 사용될 수 있음.


Smart Grid (or 지능형 전력망)

  •  기존 전력망에 정보·통신기술을 접목하여, 공급자와 수요자간 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 지능형 수요관리, 신재생에너지 연계, 전기차 충전 등을 가능케 하는 차세대 전력 인프라 시스템
    *기존 전력망: 발전 -> 송배전 -> 판매
  • 전기사용량과 공급량, 전력선의 상태까지 알 수 있는 기술로 에너지 효율성을 극대 

 

 

효과

  • smart grid는 단순히 전력망을 지능화하는 것에서 그치는 것이 아니라, 다른 산업과의 연계할 수 있다는 점에서 큰 파급효과를 가지고 있으며, 2030년에는 1경원에 달하는 시장이 형성될 것으로 예상되고 있다.
  • smart grid와 연계되는 분야로는 전력서비스산업, 정보통신산업, 전력저장장치, 마이크로그리드, 전기자동차산업,건설산업 등이 있다.

*GPT: ultrasonic meter, calibration meter는 전력서비스 산업, 정보통신 산업에 해당됨
ultrasonic meter는 전력 사용량 측정에 사용(전력 소비를 모니터링하고 관리하기 위해 사용), calibration meter는 전력 측정 장비의 정확성 보장에 사용 (주기적으로 조정하고 보정하여 정확한 전력 측정을 보장)

 

 

 

최종 목표: 에너지 절감 

  • 에너지 절감 - 필요한 만큼의 전기를 생산하고, 남는 전기는 축전기를 통하여 저장하고 필요할 때 다시 공급하여 버려지는 전기를 줄일 수 있다.
  • 에너지 절감 - 전력수요를 분산시켜서 발전 설비의 효율을 증가시키고, 통신 기기에 직접 전력을 공급하는 전력 변환 장치나 축전지의 일부 또는 전체를 수전(受電) 설비, 예비 전원 설비와 분리하여 통신 기기의 근처에 분산하여 설치하는 방식을 통해 송배전효율을 증대시킬 수 있다.
  • 전기 품질 향상 - 전기사용량을 실시간으로 모니터링하여 전력수요가 일정 시간대에 몰리지 않게 분산시키고, 전력 공급이 끊기는 사고가 발생하였을 때에는 이를 대체할 송배전 선로를 통해 전기를 보내도록 설정하는 등 유연한 대처도 가능하다. 이를 통하여 높은 품질의 전기를 안정적으로 공급할 수 있다.

 

https://www.lgcns.com/wp-content/uploads/2021/12/22194E4455529C6F1C.png
출처1: https://www.ksga.org/resources/user/web/images/sub/smartgrid_concept.jpg 출처2:https://img1.daumcdn.net/thumb/R800x0/?scode=mtistory2&fname=https%3A%2F%2Ft1.daumcdn.net%2Fcfile%2Ftistory%2F991627445AF3F42B0A

출처
:https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%8A%A4%EB%A7%88%ED%8A%B8_%EA%B7%B8%EB%A6%AC%EB%93%9C


 

 

Metering Soc

 

https://www.mouser.kr/c/semiconductors/integrated-circuits-ics/embedded-processors-controllers/systems-on-a-chip-soc/metering-systems-on-a-chip-soc/

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