KR101838393B1 - Apparatus and method for 24 hour electrical load forecasting - Google Patents

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Abstract

본 출원은 시간별 기온을 이용한 24시간 전력수요예측장치 및 전력수요예측방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측방법은, 전력수요예측장치가 목표일의 기온예보에 대응하는 예상기온데이터를 수신하는 예상기온수신단계; 전력수요예측장치가 상기 예상기온데이터를 기 설정된 기온이력데이터베이스와 비교하여, 상기 예상기온데이터의 기온변화 패턴에 대응하는 유사일을 추출하는 유사일 추출단계; 및 전력수요예측장치가 상기 유사일에 측정한 측정전력수요패턴을 기 설정된 전력수요데이터베이스로부터 추출하고, 상기 측정전력수요패턴을 이용하여 상기 목표일의 예측전력수요패턴을 생성하는 예측전력수요패턴 생성단계를 포함할 수 있다. The present invention relates to a 24-hour power demand forecasting apparatus and a power demand forecasting method using hourly temperature, and a power demand forecasting method according to an embodiment of the present invention is a method for predicting a demand for power demand, A predicted temperature reception step of receiving temperature data; A similarity extracting step of comparing the predicted temperature data with a preset temperature history database to extract a similarity corresponding to the temperature change pattern of the predicted temperature data; And a predicted power demand pattern generation unit that extracts a measured power demand pattern measured by the power demand forecasting apparatus on the similar day from a predetermined power demand database and generates a predicted power demand pattern for the target day using the measured power demand pattern, Step < / RTI >

Description

시간별 기온을 이용한 24시간 전력수요예측장치 및 전력수요예측방법 {Apparatus and method for 24 hour electrical load forecasting}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a 24-hour power demand forecasting apparatus and a power demand forecasting method using time-

본 출원은 익일의 24시간에 대한 전력수요예측장치 및 전력수요예측방법에 관한 것으로서, 익일에 대해 예측된 시간별 기온 예보를 이용하여 유사한 기온 변화 패턴을 가진 과거의 전력수요를 검색하고 그것을 입력데이터로 사용하여 전력수요를 예측할 수 있는 전력수요예측장치 및 전력수요예측방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a power demand forecasting apparatus and a power demand forecasting method for a next 24 hours of the next day. The present invention searches for past power demand having a similar temperature change pattern using the predicted hourly temperature forecasts for the next day, To a power demand forecasting apparatus and a power demand predicting method capable of predicting power demand using the power demand forecasting apparatus and the power demand forecasting apparatus.

전력수요예측은 안정적이고 원활한 전력계통 운영과 전력수급 계획 수립을 위한 중요한 요소이다. 전력수요예측 결과는 전력가격을 결정하거나, 전력계통 운영을 위해 사용되므로, 전력수요예측의 오차는 안정적인 전력계통 운영을 방해하고 막대한 경제적 손실을 야기하는 원인이 될 수 있다. 따라서, 전력수요예측의 오차를 줄이기 위하여, 시계열 분석법, 회귀 분석법, 인공신경망, 지식기반 전문가 시스템 등 다양한 전력수요예측기법들이 제시되어왔다. Power demand forecasting is an important factor for stable and smooth power system operation and power supply and demand planning. Because power demand forecasts are used to determine power prices or to operate power systems, errors in forecasting power demand can interfere with stable power system operation and cause massive economic losses. Therefore, various power demand forecasting techniques such as time series analysis, regression analysis, artificial neural network, and knowledge based expert system have been suggested to reduce the power demand forecast error.

그러나, 종래의 전력수요예측기법들은 단순히 일자별 최고 기온과 최저기온만을 사용하여 예측하는 것이 대부분으로, 기온에 민감하게 반응하는 전력수요의 특성을 충분히 반영하기 힘들다. 예를들어, 예외적인 기온 변화 패턴이 발생하는 경우에는 전력수요패턴이 기온 변화에 따라 달라질 수 있으나, 종래의 예측기법만으로는 이러한 기온 변화를 고려하여 전력수요를 정확하게 예측하기 어려웠다. 따라서, 종래에는 예외적인 기온 변화가 발생한 일자에 전력수요예측 오차가 크게 발생하는 등의 문제점이 있었다.
However, the conventional power demand forecasting techniques are predicated only using the maximum and minimum daily temperatures, and it is difficult to sufficiently reflect the characteristics of the power demand that is sensitive to temperature. For example, when an exceptional pattern of temperature change occurs, the demand pattern of electric power can be changed according to the temperature change. However, it is difficult to accurately predict the electric power demand based on the temperature change only by the conventional prediction method. Therefore, conventionally, there has been a problem that a power demand forecast error occurs at a time when an exceptional temperature change occurs.

본 출원은, 시간별 기온 변화 패턴을 이용하여 전력수요를 예측할 수 있는 전력수요예측장치 및 전력수요예측방법을 제공하고자 한다.
The present application aims to provide a power demand forecasting apparatus and a power demand forecasting method capable of predicting power demand using time-series temperature change patterns.

본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측방법은, 전력수요예측장치가 목표일의 기온예보에 대응하는 예상기온데이터를 수신하는 예상기온수신단계; 전력수요예측장치가 상기 예상기온데이터를 기 설정된 기온이력데이터베이스와 비교하여, 상기 예상기온데이터의 기온변화 패턴에 대응하는 유사일을 추출하는 유사일 추출단계; 및 전력수요예측장치가 상기 유사일에 측정한 측정전력수요패턴을 기 설정된 전력수요데이터베이스로부터 추출하고, 상기 측정전력수요패턴을 이용하여 상기 목표일의 예측전력수요패턴을 생성하는 예측전력수요패턴 생성단계를 포함할 수 있다. The power demand forecasting method according to an embodiment of the present invention includes: a predicted temperature reception step of receiving forecasted temperature data corresponding to a temperature forecast of a target day; A similarity extracting step of comparing the predicted temperature data with a preset temperature history database to extract a similarity corresponding to the temperature change pattern of the predicted temperature data; And a predicted power demand pattern generation unit that extracts a measured power demand pattern measured by the power demand forecasting apparatus on the similar day from a predetermined power demand database and generates a predicted power demand pattern for the target day using the measured power demand pattern, Step < / RTI >

여기서 상기 유사일 추출단계는, 기 설정된 유사일 추출모델을 이용하여, 상기 기온이력데이터베이스에 저장된 각각의 측정일별 기온데이터와 상기 예상기온데이터 사이의 유사도를 계산하고, 상기 유사도가 높은 순서에 따라 기 설정된 개수의 측정일을 상기 유사일로 추출할 수 있다. The similarity extracting step may include calculating a degree of similarity between the temperature data of each measurement day and the predicted temperature data stored in the temperature history database using a predetermined similarity extraction model, The measurement date of the set number can be extracted by the similar day.

여기서 상기 유사일 추출모델은 Here, the similarity extraction model

Figure 112016081774626-pat00001
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Figure 112016081774626-pat00002
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Figure 112016081774626-pat00003
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Figure 112016081774626-pat00004
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Figure 112016081774626-pat00005
Figure 112016081774626-pat00005

Figure 112016081774626-pat00006
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Figure 112016081774626-pat00007
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중 어느 하나일 수 있으며, 상기 유사일 추출모델을 이용하여 유클리드 거리를 계산함으로써 유사도를 측정할 수 있다. 여기서, ΔTmax = Tf max - Tp max, ΔTmin = Tf min - Tp min이고, Tf max는 목표일의 최고기온, Tp max는 측정일의 최고기온, Tf min는 목표일의 최저기온, Tp min는 측정일의 최저기온일 수 있다. 또한, TC = 1 - R이고, R은 목표일과 측정일의 기온 사이의 상관계수일 수 있으며, Δslopem = |slopef m - slopep m|, Δslopea = |slopef a - slopep a|이고, slopef m는 목표일의 오전 기온기울기, slopep m 는 측정일의 오전 기온기울기, slopef a는 목표일의 오후 기온기울기, slopep a 는 측정일의 오후 기온기울기일 수 있다. 또한, ΔHmax = Hf max - Hp max, ΔHmin = Hf min - Hp min이고, Hf max는 목표일의 최고기온 발생시간, Hp max는 측정일의 최고기온 발생시간, Hf min는 목표일의 최저기온 발생시간, Hp min는 측정일의 최저기온 발생시간일 수 있으며, Tf h는 목표일의 h시 기온, Tp h는 측정일의 h시 기온이고, 0 ≤ h ≤ 24, h는 정수를 만족하는 것일 수 있다. 한편, ω11, ω12, ω13, ω14, ω15, ω21, ω22, ω23, ω24, ω25, ω26, ω27, ω31, ω32, ω33, ω34, ω35는 가중치로, 상기 가중치는 각각 회귀식을 적용하여 최소자승법으로 산출하는 것일 수 있다. , And the degree of similarity can be measured by calculating the Euclidean distance using the similarity extraction model. Here, ΔT max = T f max - T p max, ΔT min = T f min - T and p min, T f max is the maximum temperature, T p max is the maximum temperature of the measurement days, T f min of the target date is targets The minimum temperature of day, T p min , may be the lowest temperature of the day of measurement. In addition, TC = 1 - R and R can be the correlation coefficient between the target day and the temperature of the day of measurement, and Δslope m = | slope f m - slope p m |, Δslope a | | slope f a - slope p a | Slope f m is the morning temperature slope of the target day, slope p m is the morning temperature slope of the measurement day, slope f a is the afternoon temperature slope of the target day, and slope p a is the afternoon temperature slope of the measurement day. Also, ΔH max = H f max - H p max, ΔH min = H f min - H and p min, H f max is the maximum temperature time of occurrence of the target date, H p max is a maximum temperature time of occurrence of the measurement work, H f min is the minimum temperature of the target day, H p min is the minimum temperature of the measurement day, T f h is the hourly temperature of the target day, T p h is the hourly temperature of the day of measurement, and 0 ≤ h ≤ 24, and h can be an integer. On the other hand, ω 11, ω 12, ω 13, ω 14, ω 15, ω 21, ω 22, ω 23, ω 24, ω 25, ω 26, ω 27, ω 31, ω 32, ω 33, ω 34, ? 35 is a weight value, and the weights may be calculated by a least squares method using a regression equation.

여기서 상기 예측전력수요패턴 생성단계는, 상기 추출한 복수개의 측정전력수요패턴에 지수평활법을 적용하여 지수평활수요패턴을 생성하는 지수평활과정; 상기 지수평활수요패턴을 정규화하여 정규수요패턴을 생성하는 정규화과정; 및 상기 목표일에 대한 최대전력수요예측값과 최소전력수요예측값을 수신하고, 상기 정규수요패턴에 상기 최대전력수요예측값과 최소전력수요예측값을 적용하여, 상기 예측전력수요패턴을 생성하는 패턴생성과정을 포함할 수 있다.Wherein the predictive power demand pattern generation step comprises: an exponential smoothing process of generating an exponential smoothing demand pattern by applying an exponential smoothing method to the extracted plurality of measured power demand patterns; A normalization process of normalizing the exponential smoothing demand pattern to generate a regular demand pattern; And generating a predicted power demand pattern by receiving the maximum power demand forecast value and the minimum power demand forecast value for the target day and applying the maximum power demand forecast value and the minimum power demand forecast value to the regular demand pattern, .

여기서 상기 지수평활과정은Here, the exponential smoothing process

Figure 112016081774626-pat00008
Figure 112016081774626-pat00009
Figure 112016081774626-pat00008
Figure 112016081774626-pat00009

를 이용하여 상기 지수평활수요패턴을 생성하는 것으로서, SDLp h는 목표일의 h시간에서의 지수평활수요값이고, SDLn h은 유사도가 n번째로 높은 유사일의 h시간에서의 전력수요값, α는 지수평활 가중치일 수 있다. SDL p h is the exponential smoothing demand value at the time h of the target day, and SDL n h is the power demand value at the time h of the similarity with the nth degree of similarity, , and? can be an exponential smoothing weight.

여기서 상기 정규화과정은Here, the normalization process

Figure 112016081774626-pat00010
를 이용하여 상기 정규수요패턴을 생성하는 것으로서, PU_SDLp h는 목표일의 h시간에서의 정규화된 정규수요값이고, SDLp h는 목표일의 h시간에서의 지수평활수요값, SDLp max는 목표일에서의 지수평활수요값의 최대값, SDLp min은 목표일에서의 지수평활수요값의 최소값일 수 있다.
Figure 112016081774626-pat00010
As with the generating the normal demand pattern, PU_SDL p h is the normalized normal demand value at the h time of the target date, SDL p h is exponential smoothing demand value at the h time of the target date, SDL p max is The maximum value of the exponential smoothing demand value at the target date, SDL p min , may be the minimum value of the exponential smoothing demand value at the target date.

여기서 상기 패턴생성과정은Here, the pattern generation process

Figure 112016081774626-pat00011
를 이용하여 상기 예측전력수요패턴을 생성하는 것으로,
Figure 112016081774626-pat00012
는 목표일의 h시간에서의 예측전력수요값이고, PU_SDLp h는 상기 목표일의 h시간에서의 정규화된 정규수요값,
Figure 112016081774626-pat00013
는 상기 최대전력수요예측값,
Figure 112016081774626-pat00014
는 상기 최소전력수요예측값일 수 있다.
Figure 112016081774626-pat00011
To generate the predicted power demand pattern,
Figure 112016081774626-pat00012
Is a predicted power demand value at time h of the target day, PU_SDL p h is a normalized normal demand value at time h of the target day,
Figure 112016081774626-pat00013
The maximum power demand prediction value,
Figure 112016081774626-pat00014
May be the minimum power demand predicted value.

본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측장치는, 목표일의 기온예보에 대응하는 예상기온데이터를 수신하는 데이터수신부; 상기 예상기온데이터를 기 설정된 기온이력데이터 베이스와 비교하여, 상기 예상기온데이터의 기온변화 패턴에 대응하는 유사일을 추출하는 유사일 검색부; 및 상기 유사일에 측정한 측정전력수요패턴을 기 설정된 전력수요데이터베이스로부터 추출하고, 상기 측정전력수요패턴을 이용하여 상기 목표일의 예측전력수요패턴을 생성하는 수요패턴생성부를 포함할 수 있다.
An apparatus for predicting electric power demand according to an embodiment of the present invention includes a data receiving unit for receiving predicted temperature data corresponding to a target day's temperature forecast; A similarity search unit for comparing the predicted temperature data with a predetermined temperature history database to extract a similarity corresponding to the temperature change pattern of the predicted temperature data; And a demand pattern generation unit for extracting a measured power demand pattern measured on the similar day from a predetermined power demand database and generating the predicted power demand pattern of the target day using the measured power demand pattern.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
In addition, the means for solving the above-mentioned problems are not all enumerating the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be more fully understood by reference to the following specific embodiments.

본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측장치 및 전력수요예측방법에 의하면, 기온 변화를 고려하여 정확하게 전력수요를 예측할 수 있다. 따라서, 예외적인 기온 변화가 발생하는 날에도 정확한 전력수요예측을 수행하는 것이 가능하다.
According to the electric power demand forecasting apparatus and the electric power demand forecasting method according to an embodiment of the present invention, it is possible to accurately predict the electric power demand in consideration of the temperature change. It is thus possible to perform accurate power demand forecasting even on exceptional temperature changes.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측장치를 나타내는 블록도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 일반적인 기상일의 기온 변화 패턴을 나타내는 그래프이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 예외적인 기상일의 기온 변화 패턴을 나타내는 그래프이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요패턴을 나타내는 그래프이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 예측전력수요패턴을 나타내는 그래프이다.
도6 내지 도8은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a block diagram showing a power demand predicting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a general temperature change pattern of a meteorological day according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph illustrating an exceptional temperature change pattern of a meteorological day according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a power demand pattern according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating a predicted power demand pattern according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 are flowcharts illustrating a power demand predicting method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise. Also, the terms "part,""module," and the like in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or by a combination of hardware and software.

일반적으로, 24시간 기온 변화 패턴은, 도2에 도시한 바와 같이, 새벽시간에 최저기온에 도달한 후 일출과 함께 점차 상승하고, 15시~16시를 전후로 최고기온에 도달한 후 다시 하강하게 된다. 즉, 일반적인 기상일에서는, 계절과 무관하게 새벽 시간에 최저 기온이 발생하고, 오후 시간에 최고 기온이 발생하는 기온 변화 패턴을 가진다.
Generally, as shown in Fig. 2, the 24-hour temperature change pattern gradually rises with sunrise after reaching the minimum temperature at dawn time, and falls again after reaching the maximum temperature around 15:00 to 16:00 do. That is, in general weather days, there is a temperature change pattern in which the lowest temperature occurs at dawn time and the highest temperature occurs in the afternoon regardless of the season.

다만, 경우에 따라서는 최고기온이 일출 이전 또는 일몰 이후에 발생하는 경우도 존재한다. 예를들어, 도3(a)의 2014년 12월 16일 서울의 시간대별 기온변화와 같이, 최고기온이 새벽시간대에 발생한 경우에는 기온 변화 패턴이 지속적으로 하강하는 형태를 가질 수 있다. 또한, 도3(b)의 2014년 12월 14일 서울의 시간대별 기온변화와 같이, 최고기온이 일몰 이후에 발생한 경우에는 기온 패턴은 지속적으로 상승하는 형태를 가지는 등의 경우도 발생할 수 있다.
However, there are cases where the maximum temperature occurs before or after sunrise. For example, when the highest temperature occurs at the early morning time, as shown in FIG. 3 (a) on December 16, 2014, the temperature change pattern may be continuously lowered. In addition, when the maximum temperature is generated after sunset, such as a change in the temperature of the time zone on December 14, 2014 in Fig. 3 (b), the temperature pattern may continuously rise.

한편, 도4는 하강기온 패턴이 발생한 2014년 12월 16일과 그 주변 일자의 24시간 전력수요와 기온을 나타낸다. 2014년 12월 16일의 경우, 전국에 한파 특보가 발생하여 대체적으로 흐리거나 지역에 따른 소낙눈이 발생하였다. 반면에, 2014년 12월 14일은 남쪽 저기압이 발생하여 다른 일자에 비해 포근한 날씨가 지속되었다. 두 측정일은 모두 시기상 겨울에 속하지만, 일반적이지 않은 기후가 발생하여 기온의 지속적인 하강과 상승이 발생한 경우에 해당하며, 이러한 기온 변화는 시간별 전력수요 패턴에 많은 영향을 준다.
On the other hand, FIG. 4 shows the 24-hour power demand and temperature on December 16, 2014, when the downward temperature pattern occurred and the surrounding days. On Dec. 16, 2014, there was a frostbite in the whole country, resulting in mostly cloudy or snowy areas. On the other hand, on December 14, 2014, there was a southerly low pressure and the weather was warmer than other days. Both measurement days belong to the early winter, but occur when unusual climates occur and the temperature is continuously falling and rising, and this change in temperature has a great impact on the hourly power demand pattern.

구체적으로, 도4를 살펴보면, 하강 기온 패턴이 발생한 2014년 12월 16일은 최대 전력수요가 18시에 발생하였다. 하지만 이 날을 제외한 2014년 12월 15일, 2014년 12월 17일 내지 2014년 12월 19일의 최대 전력수요는 10시와 11시에 발생하였다. 즉, 2014년 12월 16일의 전력수요패턴은 기온의 지속적인 하강으로 인하여 오후 전력수요가 증가된 것이다. 또한, 2014년 12월 16일 이후에는 다시 일반적인 기온 패턴이 발생하여 전력수요 패턴이 오전에 최대전력수요가 발생하는 형태로 되돌아가는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 만약 2014년 12월 16일의 전력수요를 기존과 동일한 방식으로 예측한다면, 예외적인 기온 패턴에 의한 전력수요를 정확하게 예측할 수 없으므로, 예측 오차가 크게 증가하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 예외적인 기온 변화가 발생하는 경우에 대비하기 위하여, 시간별 기온변화 패턴을 고려한 전력수요예측방법이 요구되고 있다.
Specifically, referring to FIG. 4, on December 16, 2014, when the downward temperature pattern occurred, the peak power demand occurred at 18:00. However, with the exception of this date, the peak power demand for December 15, 2014, December 17, 2014 through December 19, 2014, occurred at 10:00 and 11:00. In other words, the electricity demand pattern on December 16, 2014 was the increase in afternoon power demand due to the continuous decrease in temperature. In addition, after December 16, 2014, there is a general pattern of the temperature again, and it can be seen that the electric power demand pattern returns to the form in which the maximum electric power demand occurs in the morning. Therefore, if the electricity demand on December 16, 2014 is predicted in the same manner as before, the power demand due to the exceptional temperature pattern can not be accurately predicted, so that the prediction error may increase greatly. In order to cope with such an exceptional temperature change, a power demand prediction method considering a time-varying temperature change pattern is required.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측장치를 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram showing a power demand predicting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측장치(100)는, 데이터수신부(110), 유사일 검색부(120) 및 수요패턴생성부(130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the power demand predicting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a data receiving unit 110, a similarity searching unit 120, and a demand pattern generating unit 130.

이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측장치를 설명한다.
Hereinafter, a power demand predicting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

데이터수신부(110)는 전력수요를 예측하고자 하는 목표일의 기온예보에 대응하는 예상기온데이터를 수신할 수 있다. 여기서, 예상기온데이터는 기상청으로부터 수신하는 목표일의 24시간 기온예보일 수 있으며, 실시예에 따라서는 기상청으로부터 수신한 3시간 단위 기온예보를 보간법 등을 활용하여 24시간 기온예보로 가공한 것일 수 있다. 데이터수신부(110)는 기상청과 유선 또는 무선 데이터 통신을 통하여 연결될 수 있으며, 기상청이 제공하는 Open API 등을 활용하여 상기 예상기온데이터를 수신할 수 있다.
The data receiving unit 110 may receive the predicted temperature data corresponding to the target temperature for forecasting the power demand. Here, the predicted temperature data may be a 24-hour temperature forecast of the target day received from the meteorological office. Depending on the embodiment, the 3-hour unit temperature forecast received from the Korea Meteorological Administration may be processed by 24-hour temperature forecasting using an interpolation method or the like have. The data receiving unit 110 may be connected to the meteorological office through wired or wireless data communication, and may receive the predicted temperature data using an Open API provided by the meteorological office.

유사일 검색부(120)는 예상기온데이터를 기 설정된 기온이력데이터 베이스(200)와 비교할 수 있다. 여기서, 기온이력데이터베이스(200)에는 과거에 측정한 측정일의 24시간 기온변화를 측정한 결과가 저장될 수 있다. 예를들어, 도2 내지 도4에 도시한 과거 서울지역의 24시간 기온 그래프 등이 상기 기온이력데이터베이스(200)에 포함될 수 있다. 따라서, 유사일 검색부(120)는 기온이력데이터베이스(200)와의 비교를 통하여, 예상기온데이터의 기온변화 패턴과 유사한 기온변화패턴을 가지는 측정일을 추출할 수 있으며, 상기 추출한 측정일을 목표일에 대한 유사일로 설정할 수 있다.
The similarity search unit 120 may compare the predicted temperature data with the predetermined temperature history data base 200. [ Here, in the temperature history history database 200, the result of measuring the 24-hour temperature change of the measurement date measured in the past can be stored. For example, the 24-hour temperature graph of the past Seoul area shown in FIG. 2 to FIG. 4 may be included in the temperature history history database 200. Accordingly, the similarity search unit 120 can extract a measurement date having a temperature change pattern similar to the temperature change pattern of the predicted temperature data through comparison with the temperature history database 200, As shown in Fig.

구체적으로, 유사일 검색부(20)는 기 설정된 유사일 추출모델을 이용하여 유사한 기온변화패턴을 가지는 유사일을 추출할 수 있다. 즉, 기온이력데이터베이스(200)에 저장된 각각의 측정일별 기온데이터와 상기 예상기온데이터 사이의 유사도를 계산하고, 유사도가 높은 순서에 따라 기 설정된 개수의 측정일을 유사일로 추출할 수 있다. 이때, 기온변화패턴들의 유사도를 계산하기 위하여, 아래 표의 8가지 기온 요소를 활용할 수 있다.
Specifically, the similarity search unit 20 can extract a similarity having a similar temperature change pattern using a predetermined similarity extraction model. That is, the degree of similarity between the respective temperature data of each measurement day stored in the temperature history database 200 and the predicted temperature data can be calculated, and a predetermined number of measurement days can be extracted in a similar sequence according to the order of high degree of similarity. At this time, to compute the similarity of the temperature change patterns, eight temperature elements of the following table can be utilized.

기온요소Temperature element 내용Contents

Figure 112016081774626-pat00015
Figure 112016081774626-pat00015
목표일과 측정일의 최고기온 차이Highest temperature difference between target and measurement day
Figure 112016081774626-pat00016
Figure 112016081774626-pat00016
목표일과 측정일의 최저기온 차이Minimum temperature difference between target and measurement day
Figure 112016081774626-pat00017
Figure 112016081774626-pat00017
1에서 목표일과 측정일의 기온 사이의 상관계수(R)를 뺀 값1, the value obtained by subtracting the correlation coefficient (R) between the target day and the temperature of the measurement day
Figure 112016081774626-pat00018
Figure 112016081774626-pat00018
목표일의 오전 기온기울기와 측정일의 오전 기온기울기 차이The morning temperature slope of the target day and the morning temperature slope difference of the measurement day
Figure 112016081774626-pat00019
Figure 112016081774626-pat00019
목표일의 오후 기온기울기와 측정일의 오후 기온기울기 차이The afternoon temperature slope of the target day and the afternoon temperature slope difference of the measurement day
Figure 112016081774626-pat00020
Figure 112016081774626-pat00020
목표일과 측정일의 시간대별 기온 편차Temperature deviation by target time and measurement day
Figure 112016081774626-pat00021
Figure 112016081774626-pat00021
목표일과 측정일의 최고기온 발생시간 차이Difference in peak time between target and measurement day
Figure 112016081774626-pat00022
Figure 112016081774626-pat00022
목표일과 측정일의 최저기온 발생시간 차이The difference between the target temperature and the measurement temperature

여기서, Tf max는 목표일의 최고기온, Tp max는 측정일의 최고기온, Tf min는 목표일의 최저기온, Tp min는 측정일의 최저기온, R은 목표일과 측정일의 기온 사이의 상관계수이다. 한편, 아랫첨자 m은 오전시간(1~12시), a는 오후시간(13~24시)를 의미하는 것으로, slopef m는 목표일의 오전 기온기울기, slopep m 는 측정일의 오전 기온기울기, slopef a는 목표일의 오후 기온기울기, slopep a 는 측정일의 오후 기온기울기에 해당한다. Tf h는 목표일의 h시 기온, Tp h는 측정일의 h시 기온이고, h는 0 ≤ h ≤ 24를 만족하는 정수이며, Hf max는 목표일의 최고기온 발생시간, Hp max는 측정일의 최고기온 발생시간, Hf min는 목표일의 최저기온 발생시간, Hp min는 측정일의 최저기온 발생시간이다. Where T f max is the maximum temperature of the target day, T p max is the maximum temperature of the measurement day, T f min is the minimum temperature of the target day, T p min is the minimum temperature of the measurement day, R is the target temperature, . The slope f m is the slope of the morning temperature at the target day, and the slope p m is the morning temperature of the day of the measurement (in milliseconds) Slope f a is the afternoon temperature slope of the target day, and slope p a is the afternoon temperature slope of the measurement day. T f h is the hourly temperature of the target day, T p h is the hourly temperature of the day of measurement, h is an integer satisfying 0 ≤ h ≤ 24, H f max is the maximum temperature occurrence time of the target day, H p max is the maximum temperature occurrence time of the measurement day, H f min is the minimum temperature occurrence time of the target day, and H p min is the minimum temperature occurrence time of the measurement day.

유사일 검색부(120)는 유사일 추출모델을 활용하여 유사도를 계산할 수 있으며, 실시예에 따라서는 유클리드 거리 모델을 유사일 추출모델로 활용할 수 있다. 이때, 유사일 추출모델은 상기 8개의 기온 요소를 이용하여 생성할 수 있으며, 사용하는 기온 요소에 따라 다양한 종류의 모델이 생성될 수 있다. The similarity search unit 120 can calculate the similarity degree using the similarity extraction model, and in some embodiments, the Euclidean distance model can be used as a similarity extraction model. At this time, the similarity extraction model can be generated using the eight temperature elements, and various kinds of models can be generated according to the temperature element to be used.

구체적으로, 유사일 검색부(120)는 아래 4가지 유사일 추출모델 중 어느 하나를 활용하여 유사일을 추출할 수 있다. Specifically, the similarity search unit 120 can extract a similarity using any one of the following four similarity extraction models.

Figure 112016081774626-pat00023
Figure 112016081774626-pat00023

Figure 112016081774626-pat00024
Figure 112016081774626-pat00024

Figure 112016081774626-pat00025
Figure 112016081774626-pat00025

Figure 112016081774626-pat00026
Figure 112016081774626-pat00026

Figure 112016081774626-pat00027
Figure 112016081774626-pat00027

Figure 112016081774626-pat00028
Figure 112016081774626-pat00028

Figure 112016081774626-pat00029
Figure 112016081774626-pat00029

여기서, EDM1 내지 EDM3은 가중 유클리드 거리가 적용된 모델이며, EDM4는 일반 유클리드 모델이 적용된 모델이다. 즉, 각각의 수식에서 계산된 결과값이 유클리드 거리이며, 상기 유클리드 거리가 작을수록 유사도가 높은 것임을 의미한다. 여기서, ωij는 i번째 모델의 j번째 기온요소의 가중치이다. Here, EDM1 to EDM3 are models to which a weighted Euclidean distance is applied, and EDM4 is a model to which a general Euclidean model is applied. That is, the result value calculated in each equation is the Euclidean distance, and the smaller the Euclidean distance, the higher the degree of similarity. Here, ω ij is the weight of the jth temperature element of the i th model.

한편, 전력수요는 기온의 변화에 민감하게 반응하므로, 유사일 검색은 동일한 계절을 기준으로 수행할 수 있다. 따라서, 목표일을 기준으로 최근 한달(30일)을 목표일과 동일한 계절 및 기후 조건으로 설정할 수 있다. 또한, 과거 1년 전 동일 일자를 기준으로 ±30일, 과거 2년 전 동일 일자를 기준으로 ±30일을 유사일 검색 구간으로 포함하여, 유사일 검색을 위한 모집단 크기를 확장할 수 있다. 예를들어, 2010년 1월 21일을 목표일로 설정한 경우, 2010년 01월 19일부터 2009년 12월 22일까지, 2009년 2월 20일부터 2008년 12월 22일까지, 2008년 2월 20일부터 2007년 12월 22일까지를 상기 유사일 검색 구간으로 설정할 수 있다. On the other hand, since power demand is sensitive to changes in temperature, similarity searches can be performed based on the same season. Therefore, the last one month (30 days) based on the target date can be set to the same season and climatic condition as the target date. It is also possible to extend the population size for similarity searches by including ± 30 days on the same date as the past one year and ± 30 days as the same date on the same two years as the past one year. For example, if you set Jan. 21, 2010 as the target date, you will be required to sign a contract between January 19, 2010 and December 22, 2009, from February 20, 2009 to December 22, 2008, And the similarity search period may be set as the similarity search interval from the 20th of the month to the December 22nd of 2007.

추가적으로, 기온요소의 가중치 ωij는 과거 데이터를 사용하여 각각의 모델별 회귀식을 구축한 후, 최소자승법를 적용하여 산출할 수 있다. 여기서, 가중치 계산을 위한 회귀식 구축 및 최소자승법의 적용은 널리 알려진 내용에 해당하므로, 구체적인 적용방법에 대한 설명은 생략한다. In addition, the weighting factor ω ij of the temperature element can be calculated by applying the least squares method after constructing a regression equation for each model using historical data. Here, the regression formula for weight calculation and the application of the least squares method are well-known contents, so a detailed description of the application method is omitted.

유사일 추출부(120)는 유사일 추출 모델 중 어느 하나를 적용하여, 기 설정된 유사일 검색 구간 내에 포함되는 측정일의 기온변화패턴과 상기 목표일의 예측기온데이터와의 유클리드 거리를 계산할 수 있다. 이후, 측정일 중에서, 목표일과의 유클리드 거리가 가장 가까운 순서에 따라, 기 설정된 개수의 추출일을 유사일로 추출할 수 있다. 실시예에 따라서는 유클리드 거리가 가장 짧은 3개의 측정일을 상기 유사일로 추출하는 것도 가능하다.
The similarity extracting unit 120 may calculate the Euclidean distance between the temperature change pattern of the measurement day included in the predetermined similar day search period and the predicted temperature data of the target day by applying any one of the similarity extraction models . Thereafter, in accordance with the order in which the Euclidean distance between the target date and the target date is closest to the measurement date, a predetermined number of extraction days can be extracted in a similar manner. According to the embodiment, it is also possible to extract three measurement days having the shortest Euclidean distance as the similar days.

수요패턴생성부(130)는 전력수요데이터베이스(300)로부터 상기 유사일에 측정한 측정전력수요패턴을 추출할 수 있으며, 상기 측정전력수요패턴을 이용하여 목표일의 예측전력수요패턴을 생성할 수 있다. 여기서, 전력수요데이터베이스(300)에는 과거의 측정일에 측정한 시간별 전력수요패턴이 저장되어 있을 수 있으며, 상기 전력수요데이터베이스(300)는 한국전력거래소 등으로부터 제공받는 것일 수 있다. The demand pattern generation unit 130 can extract the measured power demand pattern measured on the similar day from the power demand database 300 and generate the predicted power demand pattern of the target day using the measured power demand pattern have. Here, the power demand database 300 may store time-specific power demand patterns measured in the past measurement date, and the power demand database 300 may be provided from the Korea Power Exchange.

먼저, 수요패턴생성부(130)는 추출한 복수개의 측정전력수요패턴에 지수평활법을 적용하여 지수평활수요패턴을 생성할 수 있다. 아래의 수식은 3개의 유사일을 추출한 경우의 지수평활수요패턴을 나타낸다. First, the demand pattern generation unit 130 may generate an exponential smoothing demand pattern by applying an exponential smoothing method to a plurality of extracted measured power demand patterns. The following equation represents the exponential smoothing demand pattern when three similar jobs are extracted.

Figure 112016081774626-pat00030
Figure 112016081774626-pat00030

여기서, SDLp h는 목표일의 h시간에서의 전력수요이고, SDLn h는 유사도가 n번째로 높은 일자의 h시간에서의 전력수요이며, α는 지수평활 가중치를 의미한다. Where SDL p h is the power demand at time h of the target day, SDL n h is the power demand at time h with the nth highest degree of similarity, and α means the exponential smoothing weight.

이후, 수요패턴생성부(130)는 지수평활수요패턴을 정규화하여 정규수요패턴을 생성할 수 있으며, 상기 정규수요패턴에 최대전력수요예측값과 최소전력수요예측값을 적용하여 예측전력수요패턴을 생성할 수 있다. Thereafter, the demand pattern generation unit 130 generates a normal demand pattern by normalizing the exponential smoothing demand pattern, and generates a predicted power demand pattern by applying the maximum power demand forecast value and the minimum power demand forecast value to the regular demand pattern .

구체적으로, 수요패턴생성부(130)는 Specifically, the demand pattern generation unit 130

Figure 112016081774626-pat00031
를 이용하여 정규수요패턴을 생성할 수 있으며, 여기서 PU_SDLp h는 목표일의 h시간에서의 정규화된 정규수요값, SDLp max는 목표일에서의 지수평활수요값의 최대값, SDLp min은 목표일에서의 지수평활수요값의 최소값이다.
Figure 112016081774626-pat00031
, Where PU_SDL p h is the normalized normal demand value at time h of the target day, SDL p max is the maximum value of the exponential smoothing demand value at the target day, and SDL p min is the maximum demand value at the target day, Is the minimum value of the exponential smoothing demand value at the target date.

이후, 수요패턴생성부(130)는

Figure 112016081774626-pat00032
를 이용하여 최종적으로 예측전력수요패턴을 생성할 수 있다. 여기서,
Figure 112016081774626-pat00033
는 목표일의 h시간에서의 예측전력수요값이고,
Figure 112016081774626-pat00034
는 최대전력수요예측값,
Figure 112016081774626-pat00035
는 최소전력수요예측값이다. 여기서, 최대전력수요예측값 및 최소전력수요예측값은 종래의 방식에 의하여 계산하는 것으로서, 상기 최대전력수요예측값 및 최소전력수요예측값은 전력수요예측장치가 직접 계산하여 구하거나, 또는 외부로부터 제공받을 수 있다.
Thereafter, the demand pattern generation unit 130
Figure 112016081774626-pat00032
The predicted power demand pattern can be finally generated. here,
Figure 112016081774626-pat00033
Is the predicted power demand value at time h of the target day,
Figure 112016081774626-pat00034
Is the maximum power demand forecast value,
Figure 112016081774626-pat00035
Is the minimum power demand forecast. Here, the maximum power demand forecast value and the minimum power demand forecast value are calculated by a conventional method, and the maximum demand forecast value and the minimum power demand forecast value can be directly calculated or obtained from the power demand forecasting apparatus or can be provided from the outside .

도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측장치를 이용하여 전력수요예측을 수행한 결과를 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도5(a)의 경우에는 기온이 점차 하강하는 하강 기온 패턴에서의 전력수요예측결과이고, 도5(b)는 기온이 점차 상승하는 상승 기온 패턴에서의 전력수요예측결과이다. 도5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 예측기법을 활용한 경우에는 기존 방식에 비하여 예측 오차를 개선할 수 있음을 확인할 수 있다. 5 is a graph showing a result of performing power demand prediction using the electric power demand forecasting apparatus according to an embodiment of the present invention. Specifically, in the case of FIG. 5 (a), the electric power demand prediction result in the descending temperature pattern in which the temperature gradually falls, and FIG. 5 (b) shows the electric power demand prediction result in the rising temperature pattern in which the temperature gradually increases. As shown in FIG. 5, when the prediction technique of the present invention is utilized, it can be seen that the prediction error can be improved as compared with the conventional technique.

또한, 도5를 참조하면 각각의 기온 패턴마다, 최대오차가 가장 적게 발생하는 유사일 추출 모델과 평균오차가 가장 적게 발생하는 유사일 추출 모델이 상이함을 확인할 수 있다. 따라서, 실시예에 따라서는, 각각의 기온 패턴에 따라, 또는 개선하고자 하는 오차의 종류에 따라, 유사일 추출모델을 선택적으로 적용하여 예측 오차를 최소화하는 것도 가능하다.
Also, referring to FIG. 5, it can be seen that for each temperature pattern, the similarity extraction model in which the maximum error occurs the smallest is different from the similarity extraction model in which the average error occurs the least. Therefore, according to the embodiment, it is also possible to minimize the prediction error by selectively applying the similarity extraction model according to each air temperature pattern, or depending on the type of error to be improved.

도6 및 도7은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측방법을 나타내는 순서도이다. 6 and 7 are flowcharts illustrating a power demand forecasting method according to an embodiment of the present invention.

도6 및 도7를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측방법은, 예상기온수신단계(S100), 유사일 추출단계(S200) 및 예측전력수요패턴 생성단계(S300)를 포함할 수 있으며, 예측전력수요패턴생성단계(S300)는 지수평화과정(S310), 정규화과정(S320) 및 패턴생성과정(S330)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 6 and 7, the method of predicting power demand according to an embodiment of the present invention includes a predicted temperature receiving step S100, a similarity extracting step S200, and a predicted power demand pattern generating step S300 And the predicted power demand pattern generation step S300 may include an exponential peace process S310, a normalization process S320, and a pattern generation process S330.

이하, 도6 및 도7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측방법을 설명한다.
Hereinafter, a power demand forecasting method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.

예상기온수신단계(S100)에서는 전력수요예측장치가 목표일의 기온예보에 대응하는 예상기온데이터를 수신할 수 있다. 여기서, 예상기온데이터는 기상청으로부터 수신하는 목표일의 24시간 기온예보일 수 있으며, 실시예에 따라서는 기상청으로부터 수신한 3시간 단위 기온예보를 보간법 등을 활용하여 24시간 기온예보로 가공한 것일 수 있다. 전력수요예측장치는 기상청과 유선 또는 무선 데이터 통신을 통하여 연결될 수 있으며, 기상청이 제공하는 Open API 등을 활용하여 상기 예상기온데이터를 수신할 수 있다.
In the predicted temperature receiving step (S100), the power demand forecasting apparatus can receive the predicted temperature data corresponding to the target day's temperature forecast. Here, the predicted temperature data may be a 24-hour temperature forecast of the target day received from the meteorological office. Depending on the embodiment, the 3-hour unit temperature forecast received from the Korea Meteorological Administration may be processed by 24-hour temperature forecasting using an interpolation method or the like have. The power demand forecasting device can be connected to the Korea Meteorological Agency through wired or wireless data communication, and can receive the predicted temperature data by using the Open API provided by the Korea Meteorological Administration.

유사일 추출단계(S200)에서는 전력수요예측장치가 상기 예상기온데이터를 기 설정된 기온이력데이터베이스와 비교할 수 있다. 여기서 기온이력데이터베이스는 과거에 측정한 측정일의 24시간 기온변화를 측정한 결과가 저장된 것일 수 있다. 따라서, 유사일 추출단계(S200)에서는 기온이력데이터베이스와의 비교를 통하여, 예상기온데이터의 기온변화 패턴에 대응하는 측정일을 유사일을 추출할 수 있다.
In the similarity extraction step S200, the power demand prediction apparatus can compare the predicted temperature data with a predetermined temperature history data base. Here, the temperature history database may be the result of measuring the 24-hour temperature change of the measurement date measured in the past. Accordingly, in the similarity extraction step (S200), the similarity can be extracted from the measurement date corresponding to the temperature change pattern of the predicted temperature data through comparison with the temperature history database.

구체적으로, 유사일 추출단계(S200)에서는, 기 설정된 유사일 추출모델을 이용하여 유사한 기온변화패턴을 가지는 유사일을 추출할 수 있다. 즉, 기온이력데이터베이스에 저장된 각각의 측정일별 기온데이터와 상기 예상기온데이터 사이의 유사도를 계산하고, 유사도가 높은 순서에 따라 기 설정된 개수의 측정일을 유사일로 추출할 수 있다. 이때, 기온변화패턴들의 유사도를 계산하기 위하여 복수의 기온 요소들을 활용할 수 있다. 앞서 기온요소에 대하여 설명하였으므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
Specifically, in the similarity extraction step (S200), a similarity having a similar temperature change pattern can be extracted using a predetermined similarity extraction model. That is, the degree of similarity between the temperature data of each measurement day stored in the temperature history database and the predicted temperature data can be calculated, and a predetermined number of measurement days can be extracted in a similar sequence according to the order of high degree of similarity. At this time, a plurality of temperature elements can be utilized to calculate the degree of similarity of the temperature change patterns. Since the air temperature element has been described above, detailed description is omitted here.

실시예에 따라서는, 유사일 추출단계(S200)에서 유클리드 거리 모델을 활용하여 유사도를 계산하는 유사일 추출모델을 적용할 수 있으며, 사용하는 기온요소에 따라 다양한 유사일 추출모델이 적용될 수 있다. 구체적으로, 유사일 추출단계(S200)에서는 아래 4가지 유사일 추출모델을 활용하여 유사일을 추출할 수 있다.
According to an embodiment, a similarity extraction model for calculating the similarity using the Euclidean distance model in the similarity extraction step (S200) can be applied, and various similarity extraction models can be applied according to the temperature element to be used. Specifically, in the similarity extraction step (S200), the similarity can be extracted using the following four similarity extraction models.

Figure 112016081774626-pat00036
Figure 112016081774626-pat00036

Figure 112016081774626-pat00037
Figure 112016081774626-pat00037

Figure 112016081774626-pat00038
Figure 112016081774626-pat00038

Figure 112016081774626-pat00039
Figure 112016081774626-pat00039

Figure 112016081774626-pat00040
Figure 112016081774626-pat00040

Figure 112016081774626-pat00041
Figure 112016081774626-pat00041

Figure 112016081774626-pat00042
Figure 112016081774626-pat00042

여기서, EDM1 내지 EDM3은 가중 유클리드 거리가 적용된 모델이며, EDM4는 일반 유클리드 모델이 적용된 모델이다. 즉, 각각의 수식에서 계산된 결과값이 유클리드 거리이며, 상기 유클리드 거리가 작을수록 유사도가 높은 것임을 의미한다. 여기서, ωij는 i번째 모델의 j번째 기온요소의 가중치를 나타낸다. Here, EDM1 to EDM3 are models to which a weighted Euclidean distance is applied, and EDM4 is a model to which a general Euclidean model is applied. That is, the result value calculated in each equation is the Euclidean distance, and the smaller the Euclidean distance, the higher the degree of similarity. Here, ω ij represents the weight of the jth temperature element of the i th model.

유사일 검색은 동일한 계절을 기준으로 수행할 수 있으며, 목표일을 기준으로 최근 한달(30일)을 목표일과 동일한 계절 및 기후 조건으로 설정할 수 있다. 여기서, 과거 1년 전 동일 일자를 기준으로 ±30일, 과거 2년 전 동일 일자를 기준으로 ±30일을 유사일 검색 구간으로 포함하는 방식으로, 유사일 검색을 위한 모집단 크기를 확장할 수 있다. 기온요소의 가중치 ωij는 과거 데이터를 사용하여 각각의 모델별 회귀식을 구축한 후, 최소자승법을 적용하여 산출할 수 있다. The similarity search can be performed based on the same season, and the last one month (30 days) based on the target date can be set to the same season and climatic conditions as the target date. Here, the population size for the similarity search can be extended by including ± 30 days on the same date as the past one year, and ± 30 days as the similar date search interval on the same day as the past two years . The weighting factor ω ij of the temperature element can be calculated by applying the least squares method after constructing a regression equation for each model using historical data.

한편, 유사일 추출단계(S200)에서는 유사일 추출 모델 중 어느 하나를 적용하여, 기 설정된 유사일 검색 구간 내에 포함되는 측정일의 기온변화패턴과 목표일의 예측기온데이터와의 유클리드 거리를 계산할 수 있다. 이후, 측정일 중에서, 목표일과의 유클리드 거리가 가장 가까운 순서에 따라, 기 설정된 개수의 추출일을 유사일로 추출할 수 있다. 실시예에 따라서는 상기 계산한 유클리드 거리가 가장 가까운 3개의 측정일을 상기 유사일로 추출할 수 있다.
On the other hand, in the similarity extraction step (S200), one of the similarity extraction models may be applied to calculate the Euclidean distance between the temperature change pattern of the measurement day included in the predetermined similar day search interval and the predicted temperature data of the target day have. Thereafter, in accordance with the order in which the Euclidean distance between the target date and the target date is closest to the measurement date, a predetermined number of extraction days can be extracted in a similar manner. According to the embodiment, it is possible to extract three measurement dates which are the closest to the calculated Euclidean distance by the similar days.

예측전력수요패턴 생성단계(S300)에서는, 유사일에 측정한 측정전력수요패턴을 기 설정된 전력수요데이터베이스로부터 추출하고, 상기 측정전력수요패턴을 이용하여 목표일의 예측전력수요패턴을 생성할 수 있다. In the predicted power demand pattern generation step S300, a measured power demand pattern measured on a similar day is extracted from a predetermined power demand database, and a predicted power demand pattern of a target day is generated using the measured power demand pattern .

구체적으로, 도7에 도시한 바와 같이, 예측전력수요패턴 생성단계(S300)는, 지수평활과정(S310), 정규화과정(S320) 및 패턴생성과정(S330)을 포함할 수 있다. 7, the predicted power demand pattern generation step S300 may include an exponential smoothing process S310, a normalization process S320, and a pattern generation process S330.

지수평활과정(S310)에서는 상기 추출한 복수개의 측정전력수요패턴에 지수평활법을 적용하여 지수평활수요패턴을 생성할 수 있다. 이때,

Figure 112016081774626-pat00043
Figure 112016081774626-pat00044
를 이용하여 상기 지수평활수요패턴을 생성할 수 있다. 여기서, SDLp h는 목표일의 h시간에서의 지수평활수요값이고, SDLn h은 유사도가 n번째로 높은 유사일의 h시간에서의 전력수요값, α는 지수평활 가중치일 수 있다. In the exponential smoothing process (S310), an exponential smoothing demand pattern can be generated by applying exponential smoothing to the extracted plurality of measured power demand patterns. At this time,
Figure 112016081774626-pat00043
Figure 112016081774626-pat00044
Can be used to generate the exponential smoothing demand pattern. Here, SDL p h is the exponential smoothing demand value at the time h of the target day, SDL n h is the power demand value at the time h of the similarity with the nth highest similarity degree, and?

정규화과정(S320)에서는 상기 지수평활수요패턴을 정규화하여 정규수요패턴을 생성할 수 있다. 정규화과정에서는

Figure 112016081774626-pat00045
를 이용하여 상기 정규수요패턴을 생성할 수 있다. 여기서, PU_SDLp h는 목표일의 h시간에서의 정규화된 정규수요값이고, SDLp h는 목표일의 h시간에서의 지수평활수요값, SDLp max는 목표일에서의 지수평활수요값의 최대값, SDLp min은 목표일에서의 지수평활수요값의 최소값일 수 있다. In the normalization process (S320), the exponential smoothing demand pattern is normalized to generate a normal demand pattern. In the normalization process
Figure 112016081774626-pat00045
The normal demand pattern can be generated. Here, PU_SDL p h is the normalized normal demand value at the h time of the target date, SDL p h is exponential smoothing demand value at the h time of the target date, SDL p max is the maximum of exponential smoothing demand value at the target day Value, SDL p min may be the minimum value of the exponential smoothing demand value at the target date.

또한, 패턴생성과정(S330)에서는 상기 목표일에 대한 최대전력수요예측값과 최소전력수요예측값을 수신한 후, 상기 정규수요패턴에 상기 최대전력수요예측값과 최소전력수요예측값을 적용하여, 최종적으로 예측전력수요패턴을 생성할 수 있다. Also, in the pattern generation process (S330), after receiving the maximum power demand forecast value and the minimum power demand forecast value for the target day, the maximum power demand forecast value and the minimum power demand forecast value are applied to the regular demand pattern, A power demand pattern can be generated.

구체적으로, 예측전력수요패턴은

Figure 112016081774626-pat00046
를 이용하여 생성할 수 있다. 여기서,
Figure 112016081774626-pat00047
는 목표일의 h시간에서의 예측전력수요값이고, PU_SDLp h는 상기 목표일의 h시간에서의 정규화된 정규수요값,
Figure 112016081774626-pat00048
는 상기 최대전력수요예측값,
Figure 112016081774626-pat00049
는 상기 최소전력수요예측값일 수 있다. 최대전력수요예측값과 최소전력수요예측값은 종래의 방식에 의하여 계산하는 것으로서, 상기 최대전력수요예측값과 최소전력수요예측값은 전력수요예측장치가 직접 계산하여 구하거나, 외부로부터 제공받을 수 있다.
Specifically, the predicted power demand pattern
Figure 112016081774626-pat00046
. ≪ / RTI > here,
Figure 112016081774626-pat00047
Is a predicted power demand value at time h of the target day, PU_SDL p h is a normalized normal demand value at time h of the target day,
Figure 112016081774626-pat00048
The maximum power demand prediction value,
Figure 112016081774626-pat00049
May be the minimum power demand predicted value. The maximum power demand forecast value and the minimum power demand forecast value are calculated by a conventional method. The maximum demand forecast value and the minimum power demand forecast value can be directly calculated or obtained from the power demand prediction apparatus, or can be provided from outside.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력수요예측방법은, 도8의 순서도에 따라 수행될 수 있다.Meanwhile, the power demand forecasting method according to an embodiment of the present invention can be performed according to the flowchart of FIG.

도8을 참조하면, 사용자는 과거에 측정한 일자들의 24시간 기온변화에 따른 전력수요패턴들을 추출할 수 있다(S1). 즉, 도4에 도시된 각각의 일자별 기온변화패턴과 전력수요패턴들에 대한 정보들을 기 설정된 데이터베이스나 기상청, 전력거래소 등으로부터 추출할 수 있다. Referring to FIG. 8, the user can extract power demand patterns corresponding to the 24-hour temperature change of the days measured in the past (S1). That is, information on the daily temperature change patterns and power demand patterns shown in FIG. 4 can be extracted from a predetermined database, a meteorological office, a power exchange, and the like.

이후, 사용자는 전력수요를 예측하고자 하는 목표일을 입력할 수 있으며, 해당 목표일에 대한 기온예보 등을 수집할 수 있다(S2). 여기서 기온예보는 목표일의 24시간 기온변화를 예측한 정보로서, 기상청으로부터 수신하는 등의 방식으로 수집할 수 있다. Thereafter, the user can input a target date for forecasting electric power demand, and the temperature forecast for the target day can be collected (S2). Here, the temperature forecast is information that predicts the 24-hour temperature change of the target day, and can be collected in such a manner as receiving from the weather station.

사용자는, 목표일의 기온예보와 유사한 기온변화패턴을 가지는 유사일을 추출하기 위하여 유사일 추출 모델을 설정할 수 있다(S3). 구체적으로, 앞서 설명한 EDM1, EDM2, EDM3, EDM4 중 어느 하나를 상기 유사일 추출 모델로 설정할 수 있다. 다만, 실시예에 따라서는, 다양한 상황이나 조건 등에 따라 서로 다른 유사일 추출 모델이 선택되도록 미리 설정하는 것도 가능하다. 예를들어, 목표일의 기온예보에 상승패턴이 포함되는 경우에는 EDM3을 활용하고, 하강패턴이 포함되는 경우에는 EDM4를 활용하도록 설정하거나, 각각의 계절에 따라 또는 일정한 주기에 따라 미리 설정한 유사일 추출모델이 선택되도록 설정할 수 있다. The user can set a similarity extraction model to extract a similarity having a temperature change pattern similar to the temperature forecast of the target day (S3). Specifically, any one of EDM1, EDM2, EDM3, and EDM4 described above can be set as the similarity extraction model. However, depending on the embodiment, it is possible to set in advance such that different similarity extraction models are selected according to various situations or conditions. For example, EDM3 may be used when the temperature forecast of the target day includes the rising pattern, EDM4 may be used when the falling pattern is included, or a predetermined similarity may be set depending on the season You can set the work extraction model to be selected.

목표일이 결정된 이후에는, 목표일과 유사한 기온변화패턴을 가지는 일자를 추출하기 위하여, 과거일자의 검색범위를 설정할 수 있다(S4). 예를들어, 목표일을 기준으로 최근 한달(30일)을 목표일과 동일한 계절 및 기후 조건으로 보고, 이를 검색범위로 설정할 수 있다. 다만, 이 경우 검색범위가 좁아 목표일과 충분히 유사한 일자를 추출하기 어려울 수 있다. 따라서, 과거 1년 전 동일 일자를 기준으로 ±30일, 과거 2년 전 동일 일자를 기준으로 ±30일을 유사일 검색 구간에 포함시키는 등의 방식으로, 유사일 검색을 위한 모집단 크기를 확장할 수 있다. After the target date is determined, the search range of the past date can be set to extract the date having the temperature change pattern similar to the target date (S4). For example, based on the target date, the last month (30 days) can be regarded as the same season and climatic condition as the target date, and the search range can be set. However, in this case, it may be difficult to extract a date sufficiently close to the target date because the search range is narrow. Therefore, you can extend the population size for similarity searches by including ± 30 days on the same day in the past year and ± 30 days on the same day in the past two years in the similarity search interval. .

유사일 추출모델 및 검색범위가 결정되면, 목표일의 기온예보와 검색범위에 포함된 과거일자들의 기온변화패턴의 유사도를 비교할 수 있다. 구체적으로, 유사일 추출모델을 이용하여 목표일과 과거일자의 기온변화패턴에 대한 유클리드 거리를 계산할 수 있다(S5). 여기서, 유클리드 거리가 가까울수록 유사도가 높음을 의미한다. 따라서, 유클리드 거리를 비교하여, 목표일의 기온변화와 각각의 과거일자의 기온변화에 대한 유사도를 측정하는 것이 가능하다. When the similarity extraction model and the search range are determined, it is possible to compare the similarity of the temperature change pattern of past days included in the search range with the temperature forecast of the target day. Specifically, the Euclidean distance for the temperature change pattern of the target date and the past date can be calculated using the similarity extraction model (S5). The closer the Euclidean distance is, the higher the degree of similarity. Therefore, it is possible to compare the Euclidean distances, and to measure the temperature change of the target day and the degree of similarity to the temperature change of each past day.

이후, 유클리드 거리의 계산결과, 거리가 가까운 상위 3개 일자를 유사일로 추출할 수 있다(S6). 즉, 검색범위에 포함된 복수의 과거일자 중에서 목표일의 기온예보와 가장 유사한 기온변화패턴을 가지는 3개의 유사일을 추출할 수 있다. 여기서는 상위 3개의 유사일을 추출하는 것을 예시하고 있으나, 실시예에 따라 추출하는 유사일의 개수를 달리할 수 있음은 자명하다. Thereafter, as a result of the calculation of the Euclidean distance, the upper three dates near the distance can be extracted as similar days (S6). That is, three similar days having a temperature change pattern most similar to the target day's temperature forecast among a plurality of past days included in the search range can be extracted. Here, extraction of the top three similar works is exemplified, but it is obvious that the number of similar works extracted according to the embodiment can be varied.

3개의 유사일이 추출되면, 추출한 유사일들의 24시간 기온변화에 따른 전력수요패턴을 이용하여, 목표일의 24시간 전력수요패턴을 계산할 수 있다(S7). 전력수요는 기온의 변화에 민감하므로, 목표일과 유사한 기온변화패턴을 가지는 유사일의 24시간 전력수요패턴은 실제 목표일의 24시간 전력수요패턴과 매우 유사하다. 따라서, 3개의 유사일의 24시간 전력수요패턴에 지수평활법을 적용하는 방식으로 목표일의 24시간 전력수요패턴을 계산하면, 높은 정확도를 가지는 24시간 전력수요패턴을 얻을 수 있다. 다만, 실시예에 따라서는 지수평활법 이외에 다양한 기법을 활용하는 것도 가능하다. When three similar jobs are extracted, the 24-hour power demand pattern of the target day can be calculated using the power demand pattern according to the 24-hour temperature change of the extracted similar jobs (S7). Since demand for power is sensitive to changes in temperature, the 24-hour power demand pattern of similar days with a pattern of temperature changes similar to the target day is very similar to the 24-hour power demand pattern of the actual target day. Therefore, a 24-hour power demand pattern with high accuracy can be obtained by calculating the 24-hour power demand pattern of the target day by applying the exponential smoothing method to the 24-hour power demand pattern of three similar days. However, according to the embodiment, various techniques other than the exponential smoothing method may be utilized.

한편, 목표일에 대한 24시간 전력수요패턴이 계산된 이후에는, 이를 이용하여 목표일의 24시간 전력 수요를 예측할 수 있으며, 다양한 방면에서 예측 결과를 활용할 수 있다(S8).
On the other hand, after the 24-hour power demand pattern is calculated for the target day, it can be used to predict the 24-hour power demand of the target day, and the prediction result can be utilized in various aspects (S8).

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 전력수요예측장치 110: 데이터수신부
120: 유사일 검색부 130: 수요패턴생성부
200: 기온이력데이터베이스 300: 전력수요데이터베이스
S100: 예상기온수신단계 S200: 유사일 추출단계
S300: 예측전력수요패턴 생성 단계 S310: 지수평활과정
S320: 정규화과정 S330: 패턴생성과정
100: Power demand prediction device 110: Data reception unit
120: similarity searching unit 130: demand pattern generating unit
200: temperature history database 300: electric power demand database
S100: Estimated temperature reception step S200: Pseudo-day extraction step
S300: Predicted power demand pattern generation step S310: Exponential smoothing process
S320: Normalization process S330: Pattern generation process

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 전력수요예측장치가, 목표일의 기온예보에 대응하는 예상기온데이터를 수신하는 예상기온수신단계;
상기 전력수요예측장치가, 상기 예상기온데이터를 기 설정된 기온이력데이터베이스와 비교하여, 상기 예상기온데이터의 기온변화 패턴에 대응하는 유사일을 추출하는 유사일 추출단계; 및
상기 전력수요예측장치가, 상기 유사일에 측정한 측정전력수요패턴을 기 설정된 전력수요데이터베이스로부터 추출하고, 상기 측정전력수요패턴을 이용하여 상기 목표일의 예측전력수요패턴을 생성하는 예측전력수요패턴 생성단계;
를 포함하고,
상기 유사일 추출단계는,
기 설정된 유사일 추출모델을 이용하여, 상기 기온이력데이터베이스에 저장된 각각의 측정일별 기온데이터와 상기 예상기온데이터 사이의 유사도를 계산하고, 상기 유사도가 높은 순서에 따라 기 설정된 개수의 측정일을 상기 유사일로 추출하며,
상기 유사일 추출모델은,
Figure 112017087728273-pat00050

Figure 112017087728273-pat00051

을 이용하여 유클리드 거리를 계산하여 유사도를 측정하는 것으로,
ΔTmax = Tf max - Tp max, ΔTmin = Tf min - Tp min이고, Tf max는 목표일의 최고기온, Tp max는 측정일의 최고기온, Tf min는 목표일의 최저기온, Tp min는 측정일의 최저기온, TC = 1 - R이고, R은 목표일과 측정일의 기온 사이의 상관계수, Δslopem = |slopef m - slopep m|, Δslopea = |slopef a - slopep a|이고, slopef m는 목표일의 오전 기온기울기, slopep m 는 측정일의 오전 기온기울기, slopef a는 목표일의 오후 기온기울기, slopep a 는 측정일의 오후 기온기울기, ω11, ω12, ω13, ω14, ω15는 가중치로, 상기 가중치는 각각 회귀식을 적용하여 최소자승법으로 산출하는 것인 전력수요예측방법.
A predicted temperature receiving step of receiving the predicted temperature data corresponding to a target temperature of the target day;
The power demand predicting device may include a similarity extracting step of comparing the predicted temperature data with a predetermined temperature history database to extract a similarity corresponding to a temperature change pattern of the predicted temperature data; And
Wherein the power demand predicting device is configured to calculate a predicted power demand pattern that extracts a measured power demand pattern measured on the similar day from a predetermined power demand database and generates the predicted power demand pattern of the target day using the measured power demand pattern Generating step;
Lt; / RTI >
Wherein the similarity extracting step comprises:
Calculating a degree of similarity between each of the temperature data of each measurement date stored in the temperature history database and the predicted temperature data by using a predetermined similarity extraction model, Extract,
In the similarity extraction model,
Figure 112017087728273-pat00050

Figure 112017087728273-pat00051

To calculate the Euclidean distance and to measure the similarity,
ΔT max = T f max - T p max, ΔT min = T f min - T and p min, T f max is the maximum temperature of the target date, T p max is a maximum temperature, T f min of the measurement day is the target day the lowest temperature, T p min is a minimum temperature, TC = 1 of the measurement day - and R, R is the correlation coefficient, Δslope m = between one target routine measurement temperature | slope f m - slope p m |, Δslope a = | slope f a - slope p a | a, slope f m am a temperature gradient of the target date, slope p m am a temperature gradient of the measurement date, slope f a is a measure afternoon temperatures slope, slope p a target one Wherein the afternoon temperature slope, ω 11 , ω 12 , ω 13 , ω 14 , and ω 15 are weights, and the weights are calculated by a least squares method using a regression equation.
전력수요예측장치가, 목표일의 기온예보에 대응하는 예상기온데이터를 수신하는 예상기온수신단계;
상기 전력수요예측장치가, 상기 예상기온데이터를 기 설정된 기온이력데이터베이스와 비교하여, 상기 예상기온데이터의 기온변화 패턴에 대응하는 유사일을 추출하는 유사일 추출단계; 및
상기 전력수요예측장치가, 상기 유사일에 측정한 측정전력수요패턴을 기 설정된 전력수요데이터베이스로부터 추출하고, 상기 측정전력수요패턴을 이용하여 상기 목표일의 예측전력수요패턴을 생성하는 예측전력수요패턴 생성단계;
를 포함하고,
상기 유사일 추출단계는,
기 설정된 유사일 추출모델을 이용하여, 상기 기온이력데이터베이스에 저장된 각각의 측정일별 기온데이터와 상기 예상기온데이터 사이의 유사도를 계산하고, 상기 유사도가 높은 순서에 따라 기 설정된 개수의 측정일을 상기 유사일로 추출하며,
상기 유사일 추출모델은,
Figure 112017087728273-pat00052

Figure 112017087728273-pat00053

을 이용하여 유클리드 거리를 계산하여 유사도를 측정하는 것으로,
ΔTmax = Tf max - Tp max, ΔTmin = Tf min - Tp min이고, Tf max는 목표일의 최고기온, Tp max는 측정일의 최고기온, Tf min는 목표일의 최저기온, Tp min는 측정일의 최저기온, TC = 1 - R이고, R은 목표일과 측정일의 기온 사이의 상관계수, Δslopem = |slopef m - slopep m|, Δslopea = |slopef a - slopep a|이고, slopef m는 목표일의 오전 기온기울기, slopep m 는 측정일의 오전 기온기울기, slopef a는 목표일의 오후 기온기울기, slopep a 는 측정일의 오후 기온기울기, ΔHmax = Hf max - Hp max, ΔHmin = Hf min - Hp min이고, Hf max는 목표일의 최고기온 발생시간, Hp max는 측정일의 최고기온 발생시간, Hf min는 목표일의 최저기온 발생시간, Hp min는 측정일의 최저기온 발생시간이며, ω21, ω22, ω23, ω24, ω25, ω26, ω27는 가중치로, 상기 가중치는 각각 회귀식을 적용하여 최소자승법으로 산출하는 것인 전력수요예측방법.
A predicted temperature receiving step of receiving the predicted temperature data corresponding to a target temperature of the target day;
The power demand predicting device may include a similarity extracting step of comparing the predicted temperature data with a predetermined temperature history database to extract a similarity corresponding to a temperature change pattern of the predicted temperature data; And
Wherein the power demand predicting device is configured to calculate a predicted power demand pattern that extracts a measured power demand pattern measured on the similar day from a predetermined power demand database and generates the predicted power demand pattern of the target day using the measured power demand pattern Generating step;
Lt; / RTI >
Wherein the similarity extracting step comprises:
Calculating a degree of similarity between each of the temperature data of each measurement date stored in the temperature history database and the predicted temperature data by using a predetermined similarity extraction model, Extract,
In the similarity extraction model,
Figure 112017087728273-pat00052

Figure 112017087728273-pat00053

To calculate the Euclidean distance and to measure the similarity,
ΔT max = T f max - T p max, ΔT min = T f min - T and p min, T f max is the maximum temperature of the target date, T p max is a maximum temperature, T f min of the measurement day is the target day the lowest temperature, T p min is a minimum temperature, TC = 1 of the measurement day - and R, R is the correlation coefficient, Δslope m = between one target routine measurement temperature | slope f m - slope p m |, Δslope a = | slope f a - slope p a | a, slope f m am a temperature gradient of the target date, slope p m am a temperature gradient of the measurement date, slope f a is a measure afternoon temperatures slope, slope p a target one PM temperature gradient, ΔH max = H f max - H p max, ΔH min = H f min - and H p min, H f max is the maximum temperature time of occurrence of the target date, H p max is generated the maximum temperature of the measurement work time , a H f min is the minimum temperature time of occurrence of the target date, H p min is generated with minimum temperature of the measured one hour, ω 21, ω 22, ω 23, ω 24, ω 25, ω 26, ω 27 is the weight, The weights are calculated by applying a regression equation The electricity demand forecasting method to calculate a multiplication.
전력수요예측장치가, 목표일의 기온예보에 대응하는 예상기온데이터를 수신하는 예상기온수신단계;
상기 전력수요예측장치가, 상기 예상기온데이터를 기 설정된 기온이력데이터베이스와 비교하여, 상기 예상기온데이터의 기온변화 패턴에 대응하는 유사일을 추출하는 유사일 추출단계; 및
상기 전력수요예측장치가, 상기 유사일에 측정한 측정전력수요패턴을 기 설정된 전력수요데이터베이스로부터 추출하고, 상기 측정전력수요패턴을 이용하여 상기 목표일의 예측전력수요패턴을 생성하는 예측전력수요패턴 생성단계;
를 포함하고,
상기 유사일 추출단계는,
기 설정된 유사일 추출모델을 이용하여, 상기 기온이력데이터베이스에 저장된 각각의 측정일별 기온데이터와 상기 예상기온데이터 사이의 유사도를 계산하고, 상기 유사도가 높은 순서에 따라 기 설정된 개수의 측정일을 상기 유사일로 추출하며,
상기 유사일 추출모델은,
Figure 112017087728273-pat00054

Figure 112017087728273-pat00055

을 이용하여 유클리드 거리를 계산하여 유사도를 측정하는 것으로,
ΔTmax = Tf max - Tp max, ΔTmin = Tf min - Tp min이고, Tf max는 목표일의 최고기온, Tp max는 측정일의 최고기온, Tf min는 목표일의 최저기온, Tp min는 측정일의 최저기온, TC = 1 - R이고, R은 목표일과 측정일의 기온 사이의 상관계수, ΔHmax = Hf max - Hp max, ΔHmin = Hf min - Hp min이고, Hf max는 목표일의 최고기온 발생시간, Hp max는 측정일의 최고기온 발생시간, Hf min는 목표일의 최저기온 발생시간, Hp min는 측정일의 최저기온 발생시간이며, ω31, ω32, ω33, ω34, ω35는 가중치로, 상기 가중치는 각각 회귀식을 적용하여 최소자승법으로 산출하는 것인 전력수요예측방법.
A predicted temperature receiving step of receiving the predicted temperature data corresponding to a target temperature of the target day;
The power demand predicting device may include a similarity extracting step of comparing the predicted temperature data with a predetermined temperature history database to extract a similarity corresponding to a temperature change pattern of the predicted temperature data; And
Wherein the power demand predicting device is configured to calculate a predicted power demand pattern that extracts a measured power demand pattern measured on the similar day from a predetermined power demand database and generates the predicted power demand pattern of the target day using the measured power demand pattern Generating step;
Lt; / RTI >
Wherein the similarity extracting step comprises:
Calculating a degree of similarity between each of the temperature data of each measurement date stored in the temperature history database and the predicted temperature data by using a predetermined similarity extraction model, Extract,
In the similarity extraction model,
Figure 112017087728273-pat00054

Figure 112017087728273-pat00055

To calculate the Euclidean distance and to measure the similarity,
ΔT max = T f max - T p max, ΔT min = T f min - T and p min, T f max is the maximum temperature of the target date, T p max is a maximum temperature, T f min of the measurement day is the target day the lowest temperature, T p min is the measurement date, minimum temperature, TC = 1 - R, R is the correlation coefficient between the work target work and the measurement temperature, and ΔH max = H f max - H p max, ΔH min = H f min - and H p min, H f max is the maximum temperature time of occurrence of the target date, H p max is the maximum temperature of the measurement work time of occurrence, H f min is the lowest temperature time of occurrence of the target date, H p min is the minimum of the measurement days the temperature time occurrence, ω 31, ω 32, ω 33, ω 34, ω 35 is a weight, the weight has a power demand prediction method for calculating the least squares method by applying the respective regression equation.
전력수요예측장치가, 목표일의 기온예보에 대응하는 예상기온데이터를 수신하는 예상기온수신단계;
상기 전력수요예측장치가, 상기 예상기온데이터를 기 설정된 기온이력데이터베이스와 비교하여, 상기 예상기온데이터의 기온변화 패턴에 대응하는 유사일을 추출하는 유사일 추출단계; 및
상기 전력수요예측장치가, 상기 유사일에 측정한 측정전력수요패턴을 기 설정된 전력수요데이터베이스로부터 추출하고, 상기 측정전력수요패턴을 이용하여 상기 목표일의 예측전력수요패턴을 생성하는 예측전력수요패턴 생성단계;
를 포함하고,
상기 유사일 추출단계는,
기 설정된 유사일 추출모델을 이용하여, 상기 기온이력데이터베이스에 저장된 각각의 측정일별 기온데이터와 상기 예상기온데이터 사이의 유사도를 계산하고, 상기 유사도가 높은 순서에 따라 기 설정된 개수의 측정일을 상기 유사일로 추출하며,
상기 유사일 추출모델은,
Figure 112017087728273-pat00056

을 이용하여 유클리드 거리를 계산하여 유사도를 측정하는 것으로, Tf h는 목표일의 h시 기온, Tp h는 측정일의 h시 기온이고, 0 ≤ h ≤ 24, h는 정수를 만족하는 것인 전력수요예측방법.
A predicted temperature receiving step of receiving the predicted temperature data corresponding to a target temperature of the target day;
The power demand predicting device may include a similarity extracting step of comparing the predicted temperature data with a predetermined temperature history database to extract a similarity corresponding to a temperature change pattern of the predicted temperature data; And
Wherein the power demand predicting device is configured to calculate a predicted power demand pattern that extracts a measured power demand pattern measured on the similar day from a predetermined power demand database and generates the predicted power demand pattern of the target day using the measured power demand pattern Generating step;
Lt; / RTI >
Wherein the similarity extracting step comprises:
Calculating a degree of similarity between each of the temperature data of each measurement date stored in the temperature history database and the predicted temperature data by using a predetermined similarity extraction model, Extract,
In the similarity extraction model,
Figure 112017087728273-pat00056

, Where T f h is the hourly temperature of the target day, T p h is the hourly temperature of the day of measurement, 0 ≤ h ≤ 24, h is an integer satisfying Of electric power demand forecasting method.
삭제delete 전력수요예측장치가, 목표일의 기온예보에 대응하는 예상기온데이터를 수신하는 예상기온수신단계;
상기 전력수요예측장치가, 상기 예상기온데이터를 기 설정된 기온이력데이터베이스와 비교하여, 상기 예상기온데이터의 기온변화 패턴에 대응하는 유사일을 추출하는 유사일 추출단계; 및
상기 전력수요예측장치가, 상기 유사일에 측정한 측정전력수요패턴을 기 설정된 전력수요데이터베이스로부터 추출하고, 상기 측정전력수요패턴을 이용하여 상기 목표일의 예측전력수요패턴을 생성하는 예측전력수요패턴 생성단계;
를 포함하고,
상기 유사일 추출단계는,
기 설정된 유사일 추출모델을 이용하여, 상기 기온이력데이터베이스에 저장된 각각의 측정일별 기온데이터와 상기 예상기온데이터 사이의 유사도를 계산하고, 상기 유사도가 높은 순서에 따라 기 설정된 개수의 측정일을 상기 유사일로 추출하며,
상기 예측전력수요패턴 생성단계는,
상기 추출한 복수개의 측정전력수요패턴에 지수평활법을 적용하여, 지수평활수요패턴을 생성하는 지수평활과정;
상기 지수평활수요패턴을 정규화하여, 정규수요패턴을 생성하는 정규화과정; 및
상기 목표일에 대한 최대전력수요예측값과 최소전력수요예측값을 수신하고, 상기 정규수요패턴에 상기 최대전력수요예측값과 최소전력수요예측값을 적용하여, 상기 예측전력수요패턴을 생성하는 패턴생성과정;
을 포함하고,
상기 지수평활과정은,
Figure 112017087728273-pat00057
Figure 112017087728273-pat00058

를 이용하여 상기 지수평활수요패턴을 생성하는 것으로서, SDLp h는 목표일의 h시간에서의 지수평활수요값이고, SDLn h은 유사도가 n번째로 높은 유사일의 h시간에서의 전력수요값, α는 지수평활 가중치인 전력수요예측방법.
A predicted temperature receiving step of receiving the predicted temperature data corresponding to a target temperature of the target day;
The power demand predicting device may include a similarity extracting step of comparing the predicted temperature data with a predetermined temperature history database to extract a similarity corresponding to a temperature change pattern of the predicted temperature data; And
Wherein the power demand predicting device is configured to calculate a predicted power demand pattern that extracts a measured power demand pattern measured on the similar day from a predetermined power demand database and generates the predicted power demand pattern of the target day using the measured power demand pattern Generating step;
Lt; / RTI >
Wherein the similarity extracting step comprises:
Calculating a degree of similarity between each of the temperature data of each measurement date stored in the temperature history database and the predicted temperature data by using a predetermined similarity extraction model, Extract,
Wherein the predicted power demand pattern generation step comprises:
An exponential smoothing process for generating an exponential smoothing demand pattern by applying exponential smoothing to the extracted plurality of measured power demand patterns;
A normalization process of normalizing the exponential smoothing demand pattern to generate a normal demand pattern; And
Generating a predicted power demand pattern by receiving the maximum power demand forecast value and the minimum power demand forecast value for the target day and applying the maximum power demand forecast value and the minimum power demand forecast value to the regular demand pattern;
/ RTI >
The exponential smoothing process includes:
Figure 112017087728273-pat00057
Figure 112017087728273-pat00058

SDL p h is the exponential smoothing demand value at the time h of the target day, and SDL n h is the power demand value at the time h of the similarity with the nth degree of similarity, , and α is exponential smoothing weight.
제8항에 있어서, 상기 정규화과정은
Figure 112016081774626-pat00059

를 이용하여 상기 정규수요패턴을 생성하는 것으로서, PU_SDLp h는 목표일의 h시간에서의 정규화된 정규수요값이고, SDLp h는 목표일의 h시간에서의 지수평활수요값, SDLp max는 목표일에서의 지수평활수요값의 최대값, SDLp min은 목표일에서의 지수평활수요값의 최소값인 전력수요예측방법.
9. The method of claim 8, wherein the normalization process comprises:
Figure 112016081774626-pat00059

As with the generating the normal demand pattern, PU_SDL p h is the normalized normal demand value at the h time of the target date, SDL p h is exponential smoothing demand value at the h time of the target date, SDL p max is The maximum value of the exponential smoothing demand value at the target day, and SDL p min is the minimum value of the exponential smoothing demand value at the target day.
제9항에 있어서, 상기 패턴생성과정은
Figure 112016081774626-pat00060

를 이용하여 상기 예측전력수요패턴을 생성하는 것으로,
Figure 112016081774626-pat00061
는 목표일의 h시간에서의 예측전력수요값이고, PU_SDLp h는 상기 목표일의 h시간에서의 정규화된 정규수요값,
Figure 112016081774626-pat00062
는 상기 최대전력수요예측값,
Figure 112016081774626-pat00063
는 상기 최소전력수요예측값인 전력수요예측방법.

10. The method of claim 9,
Figure 112016081774626-pat00060

To generate the predicted power demand pattern,
Figure 112016081774626-pat00061
Is a predicted power demand value at time h of the target day, PU_SDL p h is a normalized normal demand value at time h of the target day,
Figure 112016081774626-pat00062
The maximum power demand prediction value,
Figure 112016081774626-pat00063
Is the minimum power demand forecast value.

삭제delete
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