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4차 산업혁명 시대의 흐름에 맞춰 농업에서도 ICT 기술을 활용한 스마트팜의 개발 및 보급을 통해 경쟁력을 높이기 위한 노력이 진행되고 있다. 과거 농부의 경험에 의해 축적된 지식을 이용하던 농업에서 각종 센서를 이용하여 다양한 재배 환경을 분석하고 이를 이용하여 최적의 재배 환경을 제어하는 지능형 시스템으로 변 하고 있으며, 네트워크를 통하여 시간과 공간의 제약이 없이 작물 재배가 가능한 환경이 만들어지고 있다. 본 논문에서는 기존에 구축된 클라우드 기반 스마트팜과 연동하여 팜 시뮬레이터를 구현하는 방법을 제안한 다. 클라우드에 누적된 환경 데이터와 제어 데이터를 이용하여 환경 변수에 대한 예측 모델을 학습하고 실제 운영중인 스마트팜의 실시간 환경 데이터를 이용하면 보다 현실감 있는 시뮬레이션이 가능하게 되어 사용자 의 몰입을 유도할 수 있다. 단순 시뮬레이션에서 벗어나 학습 모드를 통해 실제 농부의 스마트팜 운영 데이 터를 학습할 수 있도록 하고, 운영 모드에서는 실제 스마트팜의 운영 결과와 비교를 통하여 경쟁을 통한 성 취감을 얻을 수 있도록 하였다. 이러한 경험이 누적되면 작물재배에 관심이 있는 사용자들에게 실제 스마트 팜을 통한 작물 재배의 경험을 제공할 수 있는 사업 모델로의 확장도 가능할 것이다. 추후 메타버스 (metaverse) 상에 스마트팜을 연동하는 연구를 통하여 가상 공간에서 보다 사실적으로 스마트팜을 운영하는 사용자 경험을 제공해 줄 수 있도록 확장할 수 있을 것이다.

With the trend of the 4th industrial revolution, there has been an effort to increase competitiveness in agriculture through the development of smart farms using ICT. In the field of agriculture, in which fa rmers have historically relied on the knowledge they accumulate through experience to gain a competi tive edge, an intelligent system that analyzes various cultivation environments using various sensors a nd uses the results of this analysis to control the optimal cultivation environment has been introduce d, enabling an environment where crops can grow via the network without time or space-related limit ations. This paper proposes a method to implement a farm simulator based on an existing cloud-base d smart farm. By using the environmental and control data accumulated in the cloud to develop a pr edictive model for environmental variables and also using real-time environmental data from a smart f arm in operation, more realistic simulation is possible, which can induce users’ immersion. Departing from a simple simulation, it is possible to learn a specific farmer’s smart farm operation data through the learning mode and a sense of achievement through competition can be obtained in the operation mode through comparison with the operation results of an actual smart farm. By accumulating experie nce in this manner, it will be possible to build a business model that can provide users an actual ex perience of growing crops in a smart farm to those users who are interested. In the future, it will be possible to provide a more realistic user experience of operating a smart farm in a virtual space thro ugh research that links a smart farm to the metaverse.

A hardware-in-the-loop simulation (HILS) method for a wind farm controller using a real time digital simulator (RTDS) is presented, and performance of the wind farm controller is analyzed. A 100 MW wind farm which includes 5 MW wind power generation systems (WPGS) is modeled and analyzed in RSCAD/RTDS. The wind farm controller is implemented by using a computer, which is connected to the RTDS through transmission control protocol/internet protocol (TCP/IP). The HILS results show the active power and power factor of the wind farm, which are controlled by the wind farm controller. The proposed HILS method in this paper can be effectively utilized to validate and test a wind farm controller under the environment in practice without a real wind farm.

세계 각국은 에너지 환경, 안보 및 경제에 능동적으로 대처하기 위해 신재생에너지 개발에 국가적 역량을 집중하고 있으며, 그 중 기술의 완성도 및 경제성이 가장 앞서있는 풍력발전 분야의 참여 비중을 점점 확대하고 있는 추세이다. 그러나 풍력에너지 활용의 효율성, 전력의 품질면에서 1~2기 정도의 풍력발전기의 계통연계는 효과적이지 못하기 때문에, 수기에서 수십기의 대용량 풍력발전기로 구성된 대단위 풍력발전단지를 통해 전력을 생산, 공급하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 논문에서는 RTDS 시뮬레이터를 이용하여 제주도 한경풍력발전단지의 실시간 시뮬레이션 환경을 구축할 수 있는 3MW급 DFIG 풍력발전기를 모델링하여, 3MW, 5기로 구성된 풍력발전단지를 RTDS를 이용하여 구현하였다.

Owing to the variability of large-scaled wind power system, the development of wind farm management technologies and related compensation methods have been receiving attention. To provide an accurate and reliable output power, certain wind farm adopts a specified management system including a wind prediction model and grid expectation solutions for considering grid condition. Those technologies are focused on improving the reliability and stability issues of wind farms, which can affect not only nearby system devices but also a voltage condition of utility grid. Therefore, to adapt the develop management system, an expectation process about voltage condition of Point of Common Coupling should be integrated in operating system for responding system requirements in real-time basis. This paper introduce a grid imposing method for a real-time based wind farm management system. The expected power can be transferred to the power flow section and the required quantity about reactive power can be calculated through the proposed system. For the verification process, the gauss-seidel method is introduced in the Matlab/Simulink for analysing power flow condition. The entire simulation process was designed to interwork with PSCAD for verifying real power system condition.