Ucla smart Grid Energy Research Center



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UCLA - SMERC, 44-116S Engr. IV, 420 Westwood Plaza, Los Angeles, CA. 90095  

http://smartgrid.ucla.edu

  Email:info@smartgrid.ucla.edu   

 

 

 



UCLA Smart Grid Energy Research Center 

UCLA-SMERC

 

Web Site: 



http://smartgrid.ucla.edu

 

Address: 44-1165, Engineering IV, 420 Westwood Plaza, UCLA, Los Angeles, CA 90049 

Phone: 310 267 4892 

Email: 

manager@smartgrid.ucla.edu

 

 

 

 

Executive Summary 

 

UCLA’s Smart Grid Energy Research Center or SMERC



  (

http://smartgrid.ucla.edu

) is working on advanced 

research, creation, testing and demonstration of advanced wireless and mobile communications, sense-and-

control, cybersecurity, and smart cloud computing technologies for enabling the creation of the Smart 

Grid.  Two key research platforms being developed at UCLA to support this research are called Wireless 

Internet Smart Grid or WINSmartGrid

TM 


and Wireless Internet Smart Grid Electric Vehicle Interface or 

WINSmartEV

TM

.  The research, demonstration and development projects include Demand Response, Electric 



Vehicle Integration into the Grid, Cyber-security, Distribution-side Grid Monitoring and Control and Micro-

grid.  


SMERC 

also holds Smart Grid Thought Leadership Forums regularly at which utilities, industry, 

government, universities and other relevant bodies are invited to participate and discuss relevant and current 

issues in Smart Grid.  

SMERC’s external leadership council has participatio

n from utilities, industry and 

government including Terna (Italian ISO), GM Research & Development, Electric Power Group, Pacific 

Northwest National Laboratory, Enel Distribuzione, California Public Utilities Commission, Los Angeles 

Department of Water and Power, Southern California Edison, Hughes Network Systems, Lawrence Berkeley 

National Laboratory, San Diego Gas and Electric, Office of Electricity Delivery & Energy Reliability, Galvin 

Electricity Initiative, and, Houston Energy/Centerpoint. 

 

What is a Smart Grid? 



A smart grid is an electric utility grid that is resilient, flexible, stable, self-monitoring, self-repairing, reliable, and 

secure, and it is anticipated that this would be possible through the infusion of advanced technologies such as 




 

UCLA - SMERC, 44-116S Engr. IV, 420 Westwood Plaza, Los Angeles, CA. 90095  

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  Email:info@smartgrid.ucla.edu   

 

wireless and mobile communications, Internet, advanced computing and software, and state-of-the art 



sensing/monitoring and control.  A smart grid would require the active participation of the consumer as well as 

the utility by way of smarter, dynamic and market-driven pricing models.  A smart grid would be able to 

incorporate intermittent energy sources such as wind, solar, geothermal, biomass, hydro, and, energy from 

ocean tides.  A smart grid would be able to incorporate energy storage schemes such as pumping water up a 

hill or electric vehicles aggregated to provide energy storage or battery-based large-scale community storage 

systems, to smooth out variations in instantaneous demand and supply of frequency or voltage by storing 

energy during periods of excess capacity and supplying energy during periods of need.   A smart grid would be 

one that meaningfully integrates these considerations and is constantly becoming smarter. 

 

Background  



While the current electric grid in the United States has an impressive 99.97% reliability, it is somewhat limited 

in its ability to handle renewable energy sources, to effectively manage demand response, to self-repair, or to 

sense/monitor its own problems. Convergence of communications, sensors and information technology has 

resulted in phenomenal advances such as the iPhone, but such convergence has been slow to reach the utility 

industry. With rise in the US population and increase in demand for electricity, there is tremendous opportunity 

for the United States to lead on the path of a new genre of convergence between the existing electric grid and 

the next generation of Wireless, Information Technology, RFID and Integrated Sensors (WITRIS) technologies. 

President Obama's stimulus package (called the American Recovery and Reinvestment Act, or ARRA) that 

contains approximately $4.4 billion for Smart Grid represents perhaps a starting point for investment to 

modernize the grid.   

Coupled to the stimulus package from Washington is the significant change in the national agenda on carbon 

emissions. The Carbon Cap-and-trade legislation in the form the American Clean Energy and Security Act of 

2009 (also known as Waxman - Markley comprehensive energy bill) designed to reduce greenhouse gas 

emissions 17 percent by 2020, would have a profound impact on energy production and consumption - it is a 

game-changer. This in turn would further impact the electric transmission grid - for example if a greater 

proportion of energy comes from solar, then the grid would have to be modified appropriately to handle solar 

input in a scalable fashion. This bill would directly and indirectly stimulate private industry and universities into 

creating new technologies and innovations, resulting in opportunities and growth of new areas. Universities, 

technology providers, utilities, and governments would need to collaborate to come up with the next generation 

of Smart Grid and Smart Energy Technology. This would also affect training of new students in universities as 

well as the research agendas at universities. It would have the potential to radically alter how the United States 

of America thinks about energy. Bringing public policy, economics, business management and technology into 

the discussion as an inter-disciplinary thought leadership process would be become critical for a meaningful 

discussion.  

While every major media source today is talking about the Smart Grid due to its importance to the national 

energy policy agenda, it is still unclear to many as to what this grid of the future will look like. In-fact, it is like 

trying to predict what an iPhone would have looked like in the year 1984 (25 years ago), when a cell phone 

was simply a mobile telephone. There is tremendous opportunity for creativity, experimentation and research in 

the defining of the Future Smart Grid. Throwing open this opportunity to researchers and students in 

universities or entrepreneurs in industry could result in new and currently unimaginable possibilities for the grid 

of the future. Therefore, while the utility community is trying to determine this singular vision of the grid of the 

future, the eventual outcome is impossible to predict, but the community at large needs to ensure that those 

who want to experiment with meritorious ideas get the appropriate resources, opportunities and incentives to 

do so. The innovative ideas of today would get impetus with funds from ARRA coupled with the incentives 

provided from Cap-and-Trade bill to become the creative Smart Grid ideas of tomorrow. 



 

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The UCLA Smart Grid Energy Research Center (SMERC), 



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 is working on these and 

related topics.  The Center is using the UCLA WINSmartGrid

TM

 and WINSmartEV



TM  

research platforms to 

demonstrate and evaluate applications such as demand response, EV integration, renewable integration, 

aggregated storage, micro-grids, and distribution-side monitoring. 

 

 

What is the UCLA WINSmartGrid™? 

 

The  UCLA  WINSmartGrid



  is  a  mobile  communications  network  platform  technology  that  allows  electricity 

operated appliances such as plug-in automobile, washer, dryer, or, air conditioner to be wirelessly monitored, 

connected  and  controlled  via  a  Smart  Wireless  hub.  The  WINSmartGrid

  technology  connects  home 



appliances  and  smart  meters  to  the  WINSmartGrid

  web  service  that  receives  live  feeds  from  utilities  and 



external  sources  on  information  such  as  instantaneous  price  of  power,  future  prices,  etc.,  and  sends  control 

signals to various WINSmartGrid

 controllers which in turn dynamically switch on/off appliances in real time. 



Important  aspects  of  this  system  include  low-power  capabilities,  generic/flexible/reconfigurable  technology, 

two-way communication capability, open-architecture for integration with sensors, 

devices, networks and appliances, plug-and-play, and standards-based interfaces.  

This  technology  allows  utilities  -  at  the  edge  of  the  network 

  an  enabling 



technology  to  connect  with  consumers  and  offer  them  incentive-based 

consumption  of  electrical  power  during  off-peak  hours,  to  store  this  power  in 

millions  of  battery-operated  electric  vehicles,  which  can  subsequently  utilize  the 

stored power  during the peak hours for transportation thereby helping utilize the 

off peak-time energy capacity. By intelligently operating appliances via a wireless open architecture approach 

within the home with WINSmartGrid

, utilities can simultaneously reduce peak power requirements during the 



daytime.  

The WINSmartGrid

  architecture  is  based  on the  advanced  technology  called  the  ReWINS  (Reconfigurable 



Wireless  Interface  for  Networking  of  Sensors 

http://winmec.ucla.edu/rewins

)  that  was  developed  in  the 

Wireless  Media  Lab  and  WINMEC  in  UCLA  over  half  a  dozen  years.  Its  architecture  is  a  tri-layered  system 

(that  is  derived  from  the  WINRFID  Middleware  and  Edgeware  research  - 

http://winmec.ucla.edu/winrfid

)  that 

separates the hardware layer via the Edgeware, the control, setup and data functions via the Middleware and 

the  decision  making  via  the  Centralware.  Such  a  layered  architecture  results  in  ease  of  integration  with  the 

existing infrastructure. 

 

Technology: Monitoring and Control 

 

The  WINSmartGrid



  Technology  brings  together  ReWINS  technology  within  a  three-layered  Service-ware 

architecture that is composed of the Edgeware, Middleware and Centralware as discussed above. 

The  Edgeware  is  a  combination  of  software  and  firmware  that  connects  to  devices  such  as  the  temperature 

monitors,  humidity  RFID  tags,  motion  detectors  or  X10  controllers  on  refrigerators.  A  variety  of 

monitors/sensors  may  be  exploited  by  WINSmartGrid

  including  temperature,  humidity,  current,  voltage, 



power, shock, motion, chemicals, etc. The Edgeware offers control of the wireless networks that connect to the 

WINSmartGrid

 hub. The WINSmartGrid



 hub supports wireless protocols such as Zigbee, Bluetooth, WiFi, 

GPRS and RFID, however, it appears that the 802.15.4-based low-power protocols such as Zigbee and Smart 

Energy Profile appear to be on the path of standardization within homes and for smart meter mesh networks. 




 

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Other  protocols  such  as  WiMax  and  Rubee  are  being  added.  The  Edgeware  allows  the  creation,  setup, 



management, control and utilization of a two-way hierarchical and low-power network.  

The Middleware sits between the Edgeware and the Decision making web 

service  or  Centralware.  The  Middleware  provides  functionality  such  as 

data  filtration,  aggregation  and  messaging  on  the  raw  data  from  the 

Edgeware, extract meaningful information, and route it appropriately to the 

correct destination / web service.  

 

The  Centralware  receives  real-time  price  feeds  and  other  data  from  the 



utilities,  has  a  basic  set  of  knowledge-based  rules  on  control  decisions, 

and  makes  the  control  decisions  that  need  to  be  executed.  The 

WINSmartGrid

 Centralware also has the capability to connect to other Intelligent Web services to collaborate 



on decision making about the control decisions 

 currently it is a structural interface, with a basic set of rules 



only. This structural web service will eventually be connected to the external intelligent services as they come 

on-line.  

Once the Centralware makes the decisions, the Middleware is informed about the control decisions via actions, 

which then maps and routes these control decisions to the Edgeware, which in turn converts those decisions to 

low-level control signals for the appropriate controller (e.g. X10 controller connected to a Plug-In car).  

Characteristics of WINSmartGrid

TM 

technology include:  

  Low Power technology  



  Standards-based hardware adapted to fit the problem resulting in lower overall cost  

  Wireless infrastructure for monitoring  



  Wireless infrastructure for control  

  Service architecture with three layers 



 Edgeware, Middleware and Centralware  

  Open architecture for easy integration  



  Plug-and-Play approach to the network installation.  

  Reconfigurability 



  The  capability  of  the  technology  to  be  reconfigurable  allows  OTA  (over  the  air) 

upgrade  of the firmware  to  be  able to  handle  different  and  devices,  applications,  sensors,  controllers, 

thermostats, etc. 

 

Objectives of WINSmartGrid™ Connection 

The  objective  of  the  WINSmartGrid

  Connection  is  to  advance  novel  Wireless 



SmartGrid  technologies  in  university  labs,  perform  testing  in  the  labs,  transition 

technologies into the field for scaled testing, and work with partners for full rollout.  

 

National Priority 

DOE has a vision for the Modern Grid Strategy as follows:  

(source 

http://www.netl.doe.gov/moderngrid/opportunity/vision.html

)  -  "Before  we  can 

begin to modernize today's grid, we first need a clear vision of the power system required 

for  the  future.  Given  that  vision,  we  can  create  the  alignment  necessary  to  inspire 

passion, investment, and progress toward an advanced U.S. grid for the 21st century. A 

modernized  grid  is  a  necessary  enabler  for  a  successful  society  in  the  future. 

Modernizing today's grid will require a unified effort by all stakeholders rallying around a 

common vision".  

 



 

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The  UCLA Wireless  SmartGrid  project  using  the  WINSmartGrid



  technology  provides  an  enabling Wireless 

Technology  for  achieving  the  goals  of  the  electricity  smart  grid  by  allowing  power  consumption  within 

households to be smoothened out, thereby resulting in a flatter demand curve and more efficient production.

 

 

 



 

Current Research Projects 

 



  Demand Response 



 Events driven, Pricing driven, Comm. architecture and design to support DR, Building 

and Campus Response, ADR models including OpenADR. 

 



  Smart Buildings/Homes - Using wireless sense and control communications infrastructure; Exploring 

Zigbee, Smart energy profile, and other wireless protocols 

 



  EV to Grid Integration - Grid to Vehicle (G2V) and Vehicle to Grid (V2G) interfaces and communications; 



distribution-side capacity considerations, pricing incentives-based consumption, using aggregated EV set 

as energy source for local stability and power system reliability. 

 



  Micro grid communications architecture 



 Local communications models for Micro grid with the objective of 

connecting solar generation to EVs and smart buildings. 

 



  Cybersecurity of the mobile and wireless communications infrastructure 

 Wireless communications for EV 



charging infrastructure uses RF devices; zigbee network security as used by meshed meters, security of 

mesh networks in charging stations. 



Communications Research Issues 

  Network Modeling  



  Zigbee 

 Low Power Networks  



  Open architecture 

 So as to allow multiple smart meters to integrate with the HAN, we prefer to go with an 



open architecture for wSmartGrid.  

  Wireless Debate 



 

Since UCLA’s Wir



eless Internet for Mobile Enterprise Consortium(WINMEC) is a neutral 

meeting  ground  and  promotes  thought  leadership,  best  of  breed  and  standards,  we  will  encourage  open 

debate  on  which  wireless  protocol  to  use  including  801.15.4  (Zigbee,  IPv6LoPAN),  802.11  (Wi-Fi), 

Bluetooth, and even look at WANs such as WiMax, LTE, CDMA, EDGE. 

  Home  Area  Networking  (HAN)  architecture 



  Looking  at  architectures  that  are  available  today  for  AMI 

systems such as iTron, Cellnet, Elster, etc., and being compatible with the major providers, where relevant 

 

New research projects being initiated in 2011 

  Distribution automation with Wireless sense-and-control systems 



  Price-based demand control 

  Outage analysis with wireless monitoring in distribution networks 



  PMU data research in distribution networks 

 

 



 

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Benefits to Utilities and Consumers  



 

The following benefits accrue to the utilities and consumer. 



Demand Response 

WINSmartGrid

TM 

enables  demand  response  resulting  in  the  ability  of  distribution  grid 



operator  to  reduce  their  idle  capacity,  to  connect  their  customer  to  their  energy  purchasing,  and  to  create  a 

closer relationship with their customer.  The customer in-turn gets the ability to monitor and lower their bill. 

 

Loss and Leakage Monitoring and Reduction 

Distribution-side  grids  have  losses  resulting  from  various  causes.  Using  monitoring  technologies  along  with 

location-based /  GPS  systems,  distribution grid  operators  would  potentially  have  the  ability  to  pinpoint  where 

losses  are  happening  in  their  grids,  why  they  are  happening  (e.g.,  poorly  monitored  lines,  theft,  etc.).  

WINSmartGrid has wireless interfaces that would be useful in creating this infrastructure at low cost. 

 

Other Benefits include: 



  Integration of home-based Wireless network to their smart meter architecture  

  Low cost connectivity to achieve the vision of the National Smart Grid  



  Low power technology that provides connectivity.  

  Two way connectivity for monitoring and control of the last mile of the Global SmartGrid (homes, offices, 



factories). 

  Higher  level  of  granularity  of  energy  usage  patterns  and  demand  response  of  residential  and 



commercial customer. 

 

 



Electric Vehicle Integration into Smart Grid of 

the Future with UCLA WINSmartGrid™ and 

WINSmartEV

TM 


Platforms 

California constitutes a significant automotive market - a place where demanding and energy-conscious 

consumers come together with creative designers from Hollywood, resulting in an environment rich in ideas on 

automotive innovation. As a result, California is home to some of the most significant innovations in EVs 

including Tesla and Fisker. As these innovations come on line their integration into the smart grid of the future 

becomes the next big challenge. We are developing a scalable and robust architecture utilizing wireless and 

RF-monitoring and control technologies derived from our 

WINSmartGrid

TM

 that allows smart vehicle and 



energy storage and consumption management for vehicles in home or in the office 

 this application-level 



technology is termed WINSmartEV

TM

. As part of the challenging long-term research project, we are developing 



a series of demonstrations both at home and in the office. The first phase - developing an on-campus 

demonstration within UCLA - requires conducting research and demonstration on UCLA's internal electric 

vehicle (EV) fleet and charging stations at UCLA for its integration with our local utility's managed grid.

 

 




 

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The objective of this project is to reduce energy cost and usage and to increase the stability of local power 



system by managing the charging operations of the EVs. This will be accomplished using the smart grid 

wireless system under development at UCLA called WINSmartGrid

TM



In this project, EV usage information and electric grid status will be collected wirelessly to determine better 



efficient and economic charging operation of the EVs. Due to different grid stability/reliability, geographical 

location of the EVs and driving patterns of the EVs, effective management of charging and backfill operations 

may be used to lower electricity rates and flatten electric load curve. Each EV will be equipped with a handheld 

device to allow the driver to receive instructions or seek advice to better manage his/her EV's battery 

charging/backfill process. 

For example, an alert can be issued to the driver when the battery capacity is below a threshold level. The alert 

can include a list of near-by charging station's location, distance, current and projected energy cost based on 

the time of the day and use an intelligent cloud-computing the driver the optimum course of action. 

The batteries on the EVs when not in driving status can 

also be collectively used to serve as the energy storage 

which can backfill into the local electric grid to prevent 

power outage during peak demand. In this scenario, an 

alert is issued to the driver when a predicted instability in 

the grid is detected. The alert can instruct the driver to 

bring the vehicle to the appropriate charging station to 

serve as backfill battery. 

Existing EVs and charging stations usage patterns will 

be studied to determine the appropriate sensors and 

wireless communication modules to be installed. 

Communication and alerting systems will be 

implemented by integrating WINSmartGrid

TM

 with our 



local utility's Advanced Metering Infrastructure (AMI) and 

the Demand Respond project. 

Major areas of this research/demonstration include: 

 



WINSmartGrid

TM

 



Technology

 - WINSmartGrid

TM

 platform is used as the infrastructure to i) connect to 



EV electric power sensors, GPS chips, and other EV data and ii) control and utilize the wireless 

network for communication iii) allow data filtration, aggregation and messaging, and iv) provide a portal 

for data integration and decision making. 

 



Smart Energizing - the management of EV batteries' charging rate and extent of the charge backfill 

based on various data from grid stability, energy cost, vehicle location, battery status, driver's 

preference, and driving patterns. 

 



Grid Balancing - grid management and prediction of peak and off-peak hours to store excess capacity, 

or to handle demands for large numbers of EVs charging efficient, economically and safely. 

 

UCLA-



WINRFID

TM

 Technology - including RFID tags/readers on the EVs and charging stations to track 



and identify usage and preference information of each EV. Automatic charge/discharge intelligence 

stored within smart RFID tags managed by UCLA-WINRFID Technology. 

 

Cyber Security - study and integration of cyber security technologies for secure wireless communication 



between battery and infrastructure or between two batteries, as part of the smart grid architecture. 

The demonstration and results of this project will provide vast amounts of data, information and knowledge to 

allow an effective and large scale roll-out of grid-integrated EVs across the region and in the country. 

 



 

UCLA - SMERC, 44-116S Engr. IV, 420 Westwood Plaza, Los Angeles, CA. 90095  

http://smartgrid.ucla.edu

  Email:info@smartgrid.ucla.edu   

 

Smart Grid Technology Leadership Council 



Select  utilities,  government  labs,  and,  companies  are  being  invited  to  serve  on  the  leadership  council.  For 

further  information,  email 

info@smartgrid.ucla.edu

,  subject  "Smart  Grid  Technology  Leadership  Council".  

Some of the current members include: 

 

Terna (Italian ISO) 



 

Chief Technology Officer 

GM Research & Development 

 

Director, Electrical/Controls Integration Research Lab 



Electric Power Group 

 

President   



Pacific Northwest National Laboratory 

 

Chief Electrical Engineer   



Enel Distribuzione 

 

Chief Executive Officer 



California Public Utilities Commission 

   Energy Analyst   

Los Angeles Department of Water and Power 

 

Chief Information Officer   



Southern California Edison 

   Director Engineering Advancement 

Hughes Network Systems 

   Vice President   

Lawrence Berkeley National Laboratory 

 

PIER Demand Response Research Center 



San Diego Gas and Electric 

   Director - Smart Meter Program Office   

Office of Electricity Delivery & Energy Reliability 

 

Program Manager 



Galvin Electricity Initiative 

   Executive Director 

Houston Energy/Centerpoint 

   Director of Smart Grid 

 

 

SMERC Thought Leadership Forums 



SMERC invites global thought leaders and hosts open forums to discuss issues facing the Smart Grid research, 

technology, implementations, investments, regulations, and, consumer issues. 

o

 

March 18



th

, 2009, Kickoff meeting, by invitation 

o

 

June 18



th

, 2009, 


http://winmec.ucla.edu/smartgrid/2009-06/

  

o



 

Nov 5


th

 2009, 


http://winmec.ucla.edu/smartgrid/2009-11/

 

o



 

May 17


th

, 2010, 


http://winmec.ucla.edu/smartgrid/2010-05/

 

o



 

Sep 28


th

, 2010, 


http://www.winmec.ucla.edu/evforum/2010-09/

 

o



 

Nov 2


nd

, 2010, 


http://winmec.ucla.edu/smartgrid/2010-11/

  

o



 

Apr 6


th

, 2011, 


http://smartgrid.ucla.edu

 (to be finalized) 



 

Two categories of forums as follows are organized: 



 

SMERC Smart Grid Thought Leadership Forums (5 Forums held since 2009) 

This thought leadership forum series on Transmission and Distribution Electrical Power Grid in the United 

States and its modernization opportunity and accompanying innovations over the next 5 to 25 years into what 

is being now called the Smart Grid.

 

We will be joined by several leaders from government, industry, and 



academia. New topics in this third Leadership Forum will include Carbon Cap and Trade and its affect on 

Smart Grid, Stimulus Fund Progress and how it is being invested, Smart Meter Implementations nationwide by 

utilities, Investments into new technologies to support the future Energy Grid, renewable energy sources and 

their link into the grid, upgrading the infrastructure and intellectual / knowledge base.

 

 



 

UCLA - SMERC, 44-116S Engr. IV, 420 Westwood Plaza, Los Angeles, CA. 90095  

http://smartgrid.ucla.edu

  Email:info@smartgrid.ucla.edu   

 

Some speakers in last two years include: 



 

Vikram Budhraja 

President 

Electric Power Group 

Andres Carvallo 

Chief Information Officer 

Austin Energy 

Dave Chassin 

Staff Scientist 

PNNL 


Luke Clemente 

General Manager, Metering & Sensing 

Systems 

GE Energy - Digital Energy 

Susan Covino 

Senior Consultant, Market Strategy 

PJM Interconnection LLC 

Kshamit Dixit 

Director of IT Security 

Toronto Hydro 

Bob Frazier 

Director of Technology 

Houston Electric 

Rajit Gadh 

Director 

UCLA WINMEC 

Livio Gallo 

Chief Executive Officer 

Enel Distribuzione 

John Garrity 

Manager, RF& Photonics laboratory 

GE Global Research 

Josh Gerber 

Lead Architect for Smart Grid 

San Diego Gas & Electric 

Mike Gravely 

Manager - Energy Systems Research Office 

California Energy Commission 

Erich Gunther 

Chairman and CTO 

EnerNex Corporation 

Aloke Gupta 

Energy Analyst 

California Public Utilities Commission 

Marie Hattar 

VP, Network Systems and Security Solutions  Cisco 

Mark Hura 

Global Smart Grid Commercial Leader 

GE Energy T&D 

Joel Ibarbia 

Senior Consulting Engineer - SmartMeter 

PG&E SmartMeter Engineering and 

Planning 

Erfan Ibrahim 

Technical Executive 

EPRI 


Doug Kim 

Director, Advanced Technology 

Southern California Edison 

Lee Krevat 

Director - Smart Grid 

San Diego Gas & Electric 

Jayant Kumar 

Director, Strategy & Partnership 

AREVA T&D Inc 

Matthew Lampe 

Chief Information Officer 

Los Angeles Department of Water and 

Power 

Zahra Makoui 



Supervisor - Smart Grid Communication 

Standards 

Pacific Gas & Electric Co. 

Jack McGowan 

Leader 

Galvin Perfect Power 



Mark McGranaghan 

VP 


EPRI 

Michael Montoya 

Director Engineering Advancement 

Southern California Edison 

Ali Morabbi 

Manager, Power System Information 

Technology 

LADWP 


John Nelson 

Chief, Electricity & Renewables 

Defense Energy Support Center 

Jim Parks 

Program Manager, Energy Efficiency and 

Customer R&D 

Sacramento Municipal Utility District 

Scott Pugh 

Science & Technology Directorate 

Department of Homeland Security 

Ted Reguly 

Director - Smart Meter Program Office 

San Diego Gas and Electric 

Weston Sylvester 

Director Distribution Solutions/Smart Grid 

Siemens Energy, Inc. 

Commissioner Timothy Simon  Commissioner 

California Public Utilities Commission 

Malcolm Unsworth 

President & CEO 

Itron, Inc. 

David Watson 

Program Manager 

Lawrence Berkeley National Laboratory 

David Wollman 

Manager, Electrical Metrology Groups 

NIST 

 

 



Electrical Vehicle Integration and Deployment into the Smart Grid of the Future – 

G2V & V2G, September 28, 2010 (

http://www.winmec.ucla.edu/evforum/2010-09/

) 

Recent advances in information and communications systems and battery technologies, in combination with 

substantial importance given by society to reducing greenhouse gas/carbon emissions, have resulted in 

dramatic thrusts towards accelerated innovations in electric vehicles (EVs) and the smart and renewable 

energy infrastructure necessary to fuel and support them. Products such as the Nissan Leaf, Chevy Volt, and 

Ford Focus Electric, are in the process of creating mass markets for electric vehicles in the U.S. The utilities on 

their part are working towards enhancing their infrastructure through their own investments as well as those 



 

UCLA - SMERC, 44-116S Engr. IV, 420 Westwood Plaza, Los Angeles, CA. 90095  

http://smartgrid.ucla.edu

  Email:info@smartgrid.ucla.edu   

 

from the DOE Stimulus ARRA Grants, and this requires massive changes in their distribution as well as their 



transmission systems. If 25% of all vehicles were EVs today, the current infrastructure in the U.S. would have a 

difficult time supporting the charging of these EVs - substantial technological, infrastructure and behavioral 

changes would be required to do so in a scalable and efficient manner. Some utilities have reported numbers 

which indicate that even a single 220V EV charger may during peak consumption hours overload its 

transformer. Therefore, the current infrastructure needs to be upgraded both from a capacity standpoint as well 

as from a flexibility and power routing/control standpoint. Adding capacity is far more expensive than adding 

intelligence and smart power routing capability, and the eventual solution will require an innovation 

combination of both. Certainly, adding auxiliary power sources at the edge of the power network such as 

residential solar PVCs to feed into the grid would help from a capacity standpoint, but using such alternative 

fuels so as the move the energy around where it is needed from where it is produced will require a very 

sophisticated and smart grid. 

While adding capacity and adding smartness are challenges - they are also opportunities. There are other 

unique opportunities that the growth of EVs can provide in the context of the Smart Grid. Due to the addition of 

a large number of batteries by way of these EVs there is the potential to aggregate them to create an energy 

storage buffer which can absorb excessive power during low-load periods such as during the night, and 

become a source of electrical power during high-load periods such as a hot summer's afternoon. This ability 

can help substantially with Demand Response which is a key and yet challenging problem for the utilities. This 

source of energy can also provide buffer power for smoothing out frequency fluctuations resulting from 

mismatched demand (generation versus consumption) - and therefore could be used for Demand Dispatch by 

the utilities. All of these needs and capabilities will require the integration of sophisticated technologies 

including communications, wireless, sense-and-control, Internet, mobile computing, cloud computing, Lithium 

Ion and other battery technology, superconductors, etc. 

This forum will bring together researchers, utilities (distribution and transmission), technology providers, 

service providers, EV and automotive companies, renewable generation companies, and government together 

to create Thought Leadership around the field of electric vehicles and their integration into the Smart Grid of 

the Future. 



Speakers  

Scott Backhaus

 

Staff Member 



Los Alamos National Laboratory 

Thomas Basso

 

Senior Engineer 



National Renewable Energy Laboratory 

Luke Clemente

 

GM, Metering & Sensing Systems 



GE Energy - Digital Energy 

Mike Coop

 

Founder 


heyCoop, LLC 

Rajit Gadh

 

Professor & Director 



UCLA SMERC 

MIke Gravely

 

Mgr - Energy Systems Research Office California Energy Commission 



Stanton Hadley

 

Power and Energy Systems Group 



Oak Ridge National Laboratory 

Bruce Hamer

 

Principal Power Engineer 



Burbank Water and Power 

Andrew Martinez-Fonts

 

Sr. Product Manager 



Silver Spring Networks 

Ali Morabbi

 

Mgr, Power System Information Tech  LADWP 



Feng Pan

 

Technical Staff Member 



Los Alamos National Laboratory 

Jason Rodriguez

 

CEO and Director of Research 



Zpryme Research & Consulting, LLC 


 

UCLA - SMERC, 44-116S Engr. IV, 420 Westwood Plaza, Los Angeles, CA. 90095  

http://smartgrid.ucla.edu

  Email:info@smartgrid.ucla.edu   

 

Commissioner Timothy Simon



 

Commissioner 

California Public Utilities Commission 

Peter Suterko 

Manager, Fleet Services 

LADWP 


 

 

SMERC News 



 

 

UCLA Engineering School News (Dec 8, 2010): 

UCLA Smart Grid Energy Research Center (SMERC) 

celebrates its start

   

http://www.engineer.ucla.edu/newsroom/featured-news/archive/2010/ucla-smart-grid-



energy-research-center-smerc-celebrates-its-start

  

 



 

 

Examiner.com (November 3, 2010): 

UCLA to test "smart" electric vehicle 

integration

  

http://www.examiner.com/green-building-in-los-angeles/ucla-to-test-smart-electric-vehicle-



integration

 

 



City of Los Angeles: 

MAYOR VILLARAIGOSA LEADS ELECTRIC VEHICLE 101 

WORKSHOP

 

http://mayor.lacity.org/PressRoom/PressReleases/LACITYP_012264



 

 

 



UCLA Newsroom (October 21, 2010): 

Workshop at UCLA looks at electric vehicles' coming impact on 

Southland cities, utilities

 

 



http://newsroom.ucla.edu/portal/ucla/ucla-holds-workshop-on-new-transportation-

177011.aspx

 

 

 



Smart-Grid.tmcnet.com (October 15, 2010): 

Smart Grid Summit - What You Missed

 

http://smart-



grid.tmcnet.com/topics/smart-grid-fa/articles/108975-smart-grid-summit-what-missed.htm

 

 



Smart-Grid.tmcnet.com (October 14, 2010): 

UCLA Forum Shows the Way for Smart Grid and the Future of 

Electric Vehicles

 

http://smart-grid.tmcnet.com/topics/smart-grid-fa/articles/108662-ucla-forum-shows-way-



smart-grid-the-future.htm

 

 



Dr. Gadh speaks at Los Angeles Smart Grid Summit, 2010

  

http://www.youtube.com/watch?v=KFA8y1tKJrk



 

 

 



Smart-Grid.tmcnet.com (May 19, 2010): 

Guest Article: Review of UCLA WINMEC Smart Grid 

Forum

 

http://smart-grid.tmcnet.com/topics/smart-grid-fa/articles/85705-guest-article-review-ucla-winmec-smart-



grid-forum.htm

 

 



 

The Daily Bruin (Feb 12, 2010): 

Smart Grid technology saves money, energy by using sensors in buildings, 

battery power from electric 

cars


 

http://www.dailybruin.com/index.php/article/2010/02/smart_grid_conserves_money_energy

 

 

UCLA Today (Jan 14, 2010):



Building the 'Smart Grid'

 

http://www.today.ucla.edu/portal/ut/building-the-smart-



grid-151474.aspx

 

 



 

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