KR102521807B1 - Method for predicting energy production and consumption data using double sequence deep learning model, and apparatus thereof - Google Patents

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KR102521807B1
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백성욱
이미영
아마드 칸 줄피카
김민제
윤상일
이수민
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세종대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method performed by an energy prediction device, and more specifically, to a method and device for predicting energy production and consumption data using a double-sequence deep learning model, wherein the method includes the steps of: loading energy production data and consumption data; preprocessing energy production data and consumption data; inputting preprocessed data into a learned double-sequence deep learning model and outputting the predicted values regarding the energy production and consumption data; and updating the deep learning model by inputting the predicted values into the deep learning model.

Description

이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용한 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 방법 및 그 장치{METHOD FOR PREDICTING ENERGY PRODUCTION AND CONSUMPTION DATA USING DOUBLE SEQUENCE DEEP LEARNING MODEL, AND APPARATUS THEREOF}Method and device for predicting energy production and consumption data using double sequence deep learning model

본 발명은 이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용하여 재생 에너지 생산량 및 소비량을 예측하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 전처리 된 데이터를 학습된 딥 러닝 모델을 활용하여 재생 에너지 생산량 및 소비량을 예측하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for predicting renewable energy production and consumption by utilizing a dual sequence deep learning model, and more specifically to predicting renewable energy production and consumption by utilizing a deep learning model learned from preprocessed data It relates to a method and its device.

기후 변화와 탄소 중립 이슈에 대한 대응 전략이 강조됨에 따라 재생 에너지의 중요성을 날로 증가하고 있다. 특히 ESG 경영의 구체적인 실행 프레임워크가 도입됨에 따라 재생 에너지 수요는 급증하고 있고, 전세계 주요 기업들도 자체 설치 혹은 도입 예정인 전력구매계약을 통한 재생 에너지 공급처 확보를 위해 분주히 움직이고 있다. As response strategies for climate change and carbon neutrality issues are emphasized, the importance of renewable energy is increasing day by day. In particular, with the introduction of a specific execution framework for ESG management, the demand for renewable energy is rapidly increasing, and major companies around the world are also busily moving to secure renewable energy sources through self-installation or planned power purchase contracts.

현재 전력거래소가 운영하는 소규모 전력중개시장에서는 예측의 정확성 기반으로 중개사업자에게 보상을 해주는 예측재고정산금제도를 운영하고 있다. 예측재고정산금은 예측의 정확성에 대한 인센티브로 오차율에 따라 비용을 지급하는 방식이다. 그리고 일정 기간 동안 평균 오차율을 산출하여 일정 비율을 초과하는 경우 중개시장에 참여가 제한되는 패널티도 부여받게 된다. Currently, the small electricity brokerage market operated by the Korea Power Exchange operates a forecast inventory settlement system that compensates brokerages based on forecast accuracy. The forecast inventory settlement is a method of paying expenses according to the error rate as an incentive for forecast accuracy. In addition, if the average error rate is calculated for a certain period of time and exceeds a certain rate, a penalty is imposed that restricts participation in the brokerage market.

따라서, 재생 에너지에 관해 사업 용도로 설치하는 경우, 예측의 정확성은 수익성과 직결되는 문제이므로, 매우 중요한 사안 중 하나가 된다. Therefore, when installing renewable energy for business purposes, the accuracy of forecasting becomes one of the most important issues because it is directly related to profitability.

이를 위해, 재생 에너지를 매우 낮은 오차율로 보다 정확하게 예측하고, 이를 활용할 수 있는 실질적인 기술에 대한 논의가 필요한 실정이다. To this end, it is necessary to predict renewable energy more accurately with a very low error rate and discuss practical technologies that can utilize it.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공지된 기술이라 할 수는 없다. The above-described background art is technical information that the inventor possessed for derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and cannot necessarily be said to be known to the general public prior to filing the present invention.

본 발명의 몇몇 실시예를 통해 해결하고자 하는 과제는 재생 에너지에 관한 생산 및 소비 예측을 보다 효율적으로 하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다. An object to be solved by some embodiments of the present invention is to provide a method and apparatus for more efficiently predicting production and consumption of renewable energy.

또한, 본 발명을 통해 해결하고자 하는 과제는 재생 에너지의 생산 및 소비량을 예측하기 위해 딥 러닝 알고리즘을 활용하는 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다. In addition, the problem to be solved through the present invention is to provide a method and apparatus utilizing a deep learning algorithm to predict the production and consumption of renewable energy.

본 발명을 통해 해결하고자 하는 과제는 딥 러닝 알고리즘이 이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용하여 보다 오차율이 낮은 에너지 생산 및 소비 예측하는 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.An object to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for predicting energy production and consumption with a lower error rate by using a deep learning algorithm using a dual sequence deep learning model.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 에너지 예측 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서, 에너지 생산 데이터 및 소비 데이터를 로딩하는 단계, 에너지 생산 데이터 및 소비 데이터를 전처리하는 단계, 학습된 이중 시퀀스 딥 러닝 모델로 전처리된 데이터를 입력하여 통해 에너지 생산 및 소비 데이터에 관한 예측값을 출력하는 단계, 및 딥 러닝 모델에 예측값을 입력하여 딥 러닝 모델을 업데이트 하는 단계를 포함할 수 있다. In the method performed by the energy prediction device according to some embodiments of the present invention for solving the above technical problem, loading energy production data and consumption data, preprocessing energy production data and consumption data, learning outputting predicted values for energy production and consumption data through inputting preprocessed data to the double-sequence deep learning model, and updating the deep learning model by inputting the predicted values into the deep learning model.

일 실시 예에 있어서, 이중 시퀀스 딥 러닝 모델은 적어도 하나 이상의 코어 블록으로 구성되고, 상기 코어 블록은 4개의 컨볼루션 계층 및 활성화 함수로 ReLu 함수로 구성될 수 있다. In one embodiment, the dual sequence deep learning model is composed of at least one core block, and the core block may be composed of four convolutional layers and a ReLu function as an activation function.

일 실시 예에 있어서,적어도 하나 이상의 코어 블록은 하이퍼 파라미터가 공유되는 풀링 계층을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, at least one core block may further include a pooling layer in which hyper parameters are shared.

일 실시 예에 있어서, 이중 시퀀스 딥 러닝 모델은 Denso layer를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. In one embodiment, the dual sequence deep learning model may include at least one Denso layer.

일 실시 예에 있어서, 에너지 생산 데이터 및 소비 데이터를 전처리 하는 단계는 에너지 생산 데이터 및 소비 데이터에서 이상치 데이터와 중복 데이터를 제거하고, 데이터 정규화 과정을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다. In one embodiment, the step of preprocessing the energy production data and consumption data may be characterized by removing outlier data and redundant data from the energy production data and consumption data, and performing a data normalization process.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 에너지 생산 및 소비 데이터에 관한 무작위성 및 강한 변동성을 제어하고, 기존 모델보다 예측율이 높은 이중 시퀀스 딥 러닝 알고리즘을 모델로서 제공할 수 있다. According to the above-described problem solving means of the present invention, it is possible to control randomness and strong variability of energy production and consumption data and provide a dual sequence deep learning algorithm with a higher prediction rate than existing models as a model.

또한, 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 기존 모델 보다 오류율이 크게 감소된 딥러닝 알고리즘 모델을 제공하여 재생 에너지를 포함한 에너지 생산 및 소비 예측 효율을 크게 향상시켜 스마트 그리드 산업 분야에서 적극적으로 활용할 수 있다.In addition, according to the problem solving means of the present invention, by providing a deep learning algorithm model with a significantly reduced error rate compared to existing models, it can be actively used in the smart grid industry by greatly improving energy production and consumption prediction efficiency, including renewable energy. .

또한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 낮은 오차율로 에너지 생산량 및 소비량을 예측하여, 재생 에너지를 활용하는 시장에서 수익성을 보다 확보하고 기업의 이윤에 향상을 도모할 수 있다. In addition, according to the problem solving means of the present invention, by predicting energy production and consumption with a low error rate, it is possible to secure more profitability in the market utilizing renewable energy and to improve corporate profits.

도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 에너지 예측 장치가 적용될 수 있는 예시적인 환경을 도시한다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따라 에너지 예측 장치에서 수행될 수 있는 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 에너지 생산 및 소비 데이터를 전처리 하는 단계를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 딥 러닝 모델을 학습하고, 학습된 딥 러닝 모델에서 예측값을 출력하는 방법에 관한 구체적인 설명을 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 딥 러닝 모델의 아키텍쳐를 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 장치 및/또는 시스템을 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치 도면이다.
1 illustrates an exemplary environment to which an energy prediction apparatus according to some embodiments of the present disclosure may be applied.
2 is a flowchart illustrating a method of predicting energy production and consumption data that may be performed in an energy prediction device according to some embodiments of the present disclosure.
3 is a diagram for explaining in detail a step of pre-processing energy production and consumption data.
4 is a diagram for detailed description of a method of learning a deep learning model of the present invention and outputting a predicted value from the learned deep learning model.
5 is a diagram for explaining the architecture of the deep learning model of the present invention.
6 is a diagram of an exemplary computing device in which devices and/or systems in accordance with various embodiments of the present disclosure may be implemented.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세 히 설명한다. 본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러 나 본 개시의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 기술적 사 상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present disclosure, and methods of achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present disclosure is not limited to the following embodiments and may be implemented in various different forms, and only the following embodiments complete the technical spirit of the present disclosure, and the technical field to which the present disclosure belongs It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the present disclosure, and the technical spirit of the present disclosure is only defined by the scope of the claims.

각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가 지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description will be omitted.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과 학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문 구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with a meaning that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined. Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present disclosure. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated in the phrase.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소 가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the components of the present disclosure. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element is or may be directly connected to the other element, but there is another element between the elements. It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, "comprises" and/or "comprising" means that a stated component, step, operation, and/or element is the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements. or do not rule out additions.

이하, 본 개시의 다양한 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the components of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. Throughout the specification, when a part 'includes' or 'includes' a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. . Also, terms such as 'unit' and 'module' described in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.

도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 에너지 예측 장치가 적용될 수 있는 예시적인 환경을 도시한다. 도 1에 도시된 전자기기 장치(100) 및 에너지 예측 장치(200)가 포함된 시스템을 통해 재생 에너지 생산량 및 소비량을 예측할 수 있다. 이를 통해 재생 에너지 활용의 불균형성을 해소할 수 있으며, 재생 에너지 생산량 및 소비량에 관한 일정 계획을 세울 수 있다. 재생 에너지 생산량 및 소비량의 예측값이 정확할수록, 에너지 예측 장치(200)의 효율성은 높다고 판단할 수 있다. 1 illustrates an exemplary environment to which an energy prediction apparatus according to some embodiments of the present disclosure may be applied. Through a system including the electronic device 100 and the energy prediction device 200 shown in FIG. 1 , it is possible to predict renewable energy production and consumption. Through this, the imbalance in renewable energy utilization can be resolved, and a schedule for renewable energy production and consumption can be established. It can be determined that the efficiency of the energy predicting device 200 is high as the predicted values of renewable energy production and consumption are accurate.

이하에서는 상술한 시스템을 통해 제공되는 에너지 예측 동작과 관련된 도 1에 도시된 구성 요소들의 동작들에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, operations of the components shown in FIG. 1 related to the energy prediction operation provided through the above-described system will be described in more detail.

도 1은 전자기기 장치(100)와 에너지 예측 장치(200)가 네트워크를 통해 연결된 예를 도시하고 있으나, 이는 이해의 편의를 제공하기 위한 것일 뿐이고, 네트워크에 연결될 수 있는 장치의 개수는 얼마든지 달라질 수 있다. 1 shows an example in which the electronic device 100 and the energy prediction device 200 are connected through a network, but this is only for convenience of understanding, and the number of devices that can be connected to the network may vary. can

한편, 도 1은 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 도시하고 있을 뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 이하, 도 1에 도시된 구성 요소들에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Meanwhile, FIG. 1 only illustrates a preferred embodiment for achieving the object of the present disclosure, and some components may be added or deleted as necessary. Hereinafter, the components shown in FIG. 1 will be described in more detail.

에너지 예측 장치(200)는 전자기기 장치(100)에서 발생하는 에너지 생산량 및 소비량에 관한 다양한 정보를 수집 및 분석할 수 있다. 여기서 에너지 예측 장치(200)는 수집 및 분석된 다양한 정보들을 가공할 수 있다. The energy prediction device 200 may collect and analyze various information about energy production and consumption generated by the electronic device 100 . Here, the energy prediction device 200 may process various collected and analyzed information.

전자기기 장치(100)는 일상생활에서 전기 에너지를 사용하는 전자제품일 수 있다. 보다 구체적으로, 전력을 통해 에너지를 소비하는 장치 및 전력 에너지를 생산하는 장치일 수 있으며, 예를 들어 전력 에너지를 소비하는 장치는 에어컨(Air Conditioner), TV(Television), 컴퓨터(Computer), 전구(light), 워크스테이션(Workstation), 랩탑(Laptop) 등이 있을 수 있다. 또 다른 예로, 전력 에너지를 생산하는 장치는 태양열 에너지를 생산하는 태양열 집기판 등이 있을 수 있다. The electronic device 100 may be an electronic product that uses electrical energy in daily life. More specifically, it may be a device that consumes energy through power and a device that produces power energy. For example, a device that consumes power energy is an air conditioner, a television (TV), a computer (computer), and a light bulb. (light), workstation (Workstation), laptop (Laptop), and the like. As another example, the device for generating power energy may include a solar collector plate for generating solar heat energy.

전력 에너지는 재생 가능한 에너지를 의미할 수 있으며, 재생 가능한 에너지는 태양열 에너지, 수력 에너지, 풍력 에너지 등을 포함할 수 있고, 통상의 지식을 가진 기술자가 이해할 수 있는 범위의 재생 에너지는 모두 포함될 수 있으며, 상술한 일 예에 국한되어 해석되지 아니한다. Power energy may refer to renewable energy, and renewable energy may include solar energy, hydraulic energy, wind energy, and the like, and renewable energy within a range that can be understood by a person skilled in the art may be included, , It is not construed as being limited to the above-described example.

에너지 예측 장치(200)는 수집된 다양한 정보들을 기초로 딥 러닝 알고리즘을 활용하여 에너지 생산 및 소비량을 예측할 수 있다. The energy prediction device 200 may predict energy production and consumption by using a deep learning algorithm based on various collected information.

중복된 설명을 배제하기 위해, 에너지 예측 장치(200)가 수행하는 다양한 동작들에 대해서는 추후 도 2 이하의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다. In order to exclude redundant descriptions, various operations performed by the energy prediction device 200 will be described in more detail later with reference to the drawings below in FIG. 2 .

한편, 에너지 예측 장치(200)는 하나 이상의 컴퓨팅 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 에너지 예측 장치(200)의 모든 기능은 단일 컴퓨팅 장치에서 구현될 수 있다. 다른 예로써, 에너지 예측 장치(200)의 제1 기능은 제1 컴퓨팅 장 치에서 구현되고, 제2 기능은 제2 컴퓨팅 장치에서 구현될 수도 있다. 여기서, 컴퓨팅 장치는, 노트북, 데스크톱(desktop), 랩탑(laptop) 등이 될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니며 컴퓨팅 기능이 구비된 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 다만, 에너지 예측 장치(200)는 고성능의 서버급 컴퓨팅 장치로 구현되는 것이 바람직할 수 있다. 컴퓨팅 장치의 일례에 대해서는 도 6를 참조하여 설명하기로 한다.Meanwhile, the energy prediction device 200 may be implemented with one or more computing devices. For example, all functions of the energy prediction device 200 may be implemented in a single computing device. As another example, the first function of the energy prediction device 200 may be implemented in a first computing device, and the second function may be implemented in a second computing device. Here, the computing device may be a notebook, a desktop, or a laptop, but is not limited thereto and may include any type of device equipped with a computing function. However, it may be preferable that the energy prediction device 200 be implemented as a high-performance server-class computing device. An example of a computing device will be described with reference to FIG. 6 .

몇몇 실시예에서, 에너지 예측 장치(200)가 적용된 환경에 포함된 구성 요소들은 네트워크를 통해 통신할 수 있다. 상기 네트워크는 근거리 통신망 (Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN), 이동 통신망 (mobile radio communication network), Wibro(Wireless Broadband Internet) 등과 같은 모든 종류의 유/무선 네트워크로 구현될 수 있다.In some embodiments, components included in the environment to which the energy prediction device 200 is applied may communicate through a network. The network may be implemented as all types of wired/wireless networks such as a Local Area Network (LAN), a Wide Area Network (WAN), a mobile radio communication network, and Wibro (Wireless Broadband Internet). can

한편, 도 1에 도시된 환경은 전자기기 장치(100)와 에너지 예측 장치 (200)를 경유하여 네트워크를 통해 연결된 것을 도시하고 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 전자기기 장치(100)들이 P2P(Peer to Peer)로 연결될 수도 있음을 유의해야 한다. On the other hand, the environment shown in FIG. 1 shows that the electronic device 100 and the energy prediction device 200 are connected through a network, but the scope of the present disclosure is not limited thereto, and the electronic device 100 ) should be noted that they may be connected through P2P (Peer to Peer).

지금까지 도 1을 참조하여, 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 에너지 예측 장치(200)가 적용될 수 있는 예시적인 환경을 설명하였다. 이하, 도 2 이하의 도면들을 참조하여, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 방법들에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.So far, with reference to FIG. 1 , an exemplary environment to which the energy prediction device 200 according to some embodiments of the present disclosure can be applied has been described. Hereinafter, methods according to various embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings below in FIG. 2 .

후술될 방법들의 각 단계는 컴퓨팅 장치에 의해 수행될 수 있다. 다시 말하면, 방법들의 각 단계는 컴퓨팅 장치의 프로세서에 의해 실행되는 하나 이 상의 인스트럭션들로 구현될 수 있다. 이러한 방법들에 포함되는 모든 단계는 하나의 물리적인 컴퓨팅 장치에 의하여 실행될 수도 있을 것이나, 방법의 제1 단계들은 제1 컴퓨팅 장치에 의하여 수행되고, 방법의 제2 단계들은 제2 컴퓨팅 장치에 의하 여 수행될 수도 있다.Each step of the methods described below may be performed by a computing device. In other words, each step of the methods may be implemented as one or more instructions executed by a processor of a computing device. All of the steps involved in these methods could be executed by a single physical computing device, but first steps of the method are performed by a first computing device and second steps of the method are performed by a second computing device. may be performed.

이하 도 2에서는, 방법들의 각 단계가 도 1에 예시된 에너지 예측 장치(200)에 의해 수행되는 것을 가정하여 설명을 이어가도록 한다. 다만, 설명의 편의상, 방법들에 포함되는 각 단계의 동작 주체는 그 기재가 생략될 수도 있다.In FIG. 2 , description will be continued on the assumption that each step of the methods is performed by the energy estimation device 200 illustrated in FIG. 1 . However, for convenience of description, the description of the subject of operation of each step included in the methods may be omitted.

도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따라 에너지 예측 장치에서 수행될 수 있는 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 방법을 나타내는 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of predicting energy production and consumption data that may be performed in an energy prediction device according to some embodiments of the present disclosure.

단계 S100에서, 에너지 예측 장치(200)는 에너지 소비 및 생산 데이터를 로딩할 수 있다. In step S100, the energy prediction device 200 may load energy consumption and production data.

여기서 에너지 소비 및 생산 데이터는 도 1에서 상술한 바와 같이, 전자기기 장치로부터 네트워크를 통해 통신된 데이터일 수 있다. 이러한 데이터의 형식은 어떠한 포맷으로 국한되지 아니함은 당연하다. 예를 들어, 에너지 소비 및 생산 데이터는 전자기기가 소비하는 단위 기간 동안의 에너지 소비량, 또는 에너지 생산기기가 단위 기간 동안의 생산하는 에너지 생산량일 수 있다.As described above in FIG. 1 , the energy consumption and production data may be data communicated from an electronic device through a network. It goes without saying that the format of such data is not limited to any format. For example, the energy consumption and production data may be the amount of energy consumed by an electronic device during a unit period or the amount of energy produced by an energy generating device during a unit period.

단계 S200에서, 에너지 예측 장치(200)는 에너지 소비 및 생산 데이터를 전처리 할 수 있다. 상기 과정은 도 3을 통해 보다 구체적으로 상술하도록 한다. In step S200, the energy prediction device 200 may pre-process energy consumption and production data. The process will be described in more detail with reference to FIG. 3 .

도 3은 에너지 생산 및 소비 데이터를 전처리 하는 단계를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 3 is a diagram for explaining in detail a step of pre-processing energy production and consumption data.

단계 S210에서, 에너지 예측 장치(200)는 에너지 생산 및 소비 데이터에서 이상치 데이터와 누락 데이터를 처리할 수 있다. In step S210, the energy prediction device 200 may process outlier data and missing data in the energy production and consumption data.

에너지 소비 및 생산 데이터에서 이상값, 누락값, 중복값 등의 비정상 데이터를 제거하는 과정을 포함할 수 있다. 이러한 비정상 데이터는 도 1에서 도시한 전자기기 장치 내부의 고장, 단락 등으로 인한 데이터일 수 있다. 또한, 에너지 생산 데이터 측면에서 비정상 데이터는 전자기기 장치 중 에너지 생산 장치의 경우, 예측할 수 없던 기상 변화로 인한 데이터일 수 있다.It may include removing abnormal data such as outliers, missing values, and redundant values from energy consumption and production data. Such abnormal data may be data due to a failure or short circuit in the electronic device shown in FIG. 1 . In addition, in terms of energy production data, abnormal data may be data due to unpredictable meteorological changes in the case of an energy production device among electronic devices.

단계 S220에서, 에너지 예측 장치(200)는 에너지 생산 및 소비 데이터를 정규화 처리할 수 있다. 단계 S220에서, 에너지 예측 장치(200)는 데이터를 정규화 처리할 수 있다. 에너지 예측 장치(200)는 에너지 소비 및 생산 데이터의 데이터 값들이 서로 상이한 전자기기 장치의 전력 소모 단위로 인해, 정규화 과정을 수행할 수 있다. In step S220, the energy prediction device 200 may normalize energy production and consumption data. In step S220, the energy prediction device 200 may normalize data. The energy prediction device 200 may perform a normalization process because data values of energy consumption and production data are different from each other due to power consumption units of electronic devices.

에너지 예측 장치(200)는 단계 S210과 단계 S220에 대해서 전처리 과정들은 순차적으로 진행될 수도 있고, 동적으로 병렬되어 진행될 수도 있다.In the energy estimation apparatus 200, the preprocessing processes of steps S210 and S220 may be performed sequentially or dynamically in parallel.

다시 도 2로 돌아와, 단계 S300에서, 에너지 예측 장치(200)는 학습된 딥 러닝 모델을 활용하여 에너지 소비 및 생산 데이터의 예측값을 출력할 수 있다. Returning to FIG. 2 , in step S300 , the energy prediction device 200 may output predicted values of energy consumption and production data by utilizing the learned deep learning model.

학습된 딥러닝 모델은 에너지 소비량 및 생산량을 예측할 수 있으며, 이는 딥 러닝 모델로 전처리된 데이터가 입력되면, 그에 대한 시계열적 분석을 통해 그 예측값을 출력으로 하여, 에너지 소비량 및 생산량을 예측할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 4를 통해 상술하도록 한다. The trained deep learning model can predict energy consumption and production, which can predict energy consumption and production by outputting the predicted value through time-series analysis when data preprocessed by the deep learning model is input. A detailed description of this will be made in detail with reference to FIG. 4 .

도 4는 본 발명의 딥 러닝 모델을 학습하고, 학습된 딥 러닝 모델에서 예측값을 출력하는 방법에 관한 구체적인 설명을 위한 도면이다. 4 is a diagram for detailed description of a method of learning a deep learning model of the present invention and outputting a predicted value from the learned deep learning model.

단계 S310에서, 에너지 예측 장치(200)는 전처리 데이터를 입력하여 시간 특징을 추출할 수 있다. 단계 S320에서, 에너지 예측 장치(200)는 전처리 데이터를 입력하여 공간 특징을 추출할 수 있다. In step S310, the energy prediction device 200 may extract time features by inputting preprocessing data. In step S320, the energy prediction device 200 may extract spatial features by inputting preprocessing data.

본 발명에서 딥 러닝 모델은 이중 시퀀스 모델로서, 2개의 Core block과 Dense layer의 아키텍쳐로 구성될 수 있다. 2개의 Core block은 코어 블록은 4개의 컨볼루션 계층, 활성화 함수 ReLU 및 이러한 블록에서 하이퍼 파라미터가 공유되는 풀링 계층으로 구성된다. Core block의 컨볼루션 레이어는 활성화 기능이 있는 특징 추출기 역할을 하며, 이 기능은 시간 차원에서 고급 정보 추출에 기여하는 다음 레이어의 교차 채널을 사용하여 반복적으로 컨볼루션 된다. 또한, 과적합을 용이하게 하기 위해 풀링 레이어가 코어 블록과 통합될 수 있다. In the present invention, the deep learning model is a dual sequence model, and may be composed of an architecture of two core blocks and a dense layer. The two core blocks consist of four convolutional layers, an activation function ReLU, and a pooling layer in which hyperparameters are shared across these blocks. The convolutional layer of the Core block serves as a feature extractor with activation functions, which are iteratively convolved with the cross-channels of the next layer contributing to extraction of advanced information in the temporal dimension. Also, a pooling layer can be integrated with the core block to facilitate overfitting.

단계 S330에서, 에너지 예측 장치(200)는 이중 시퀀스 모델을 시간 특징 및 공간 특징을 기초로 학습시킬 수 있다. In step S330, the energy prediction apparatus 200 may learn the dual sequence model based on temporal and spatial characteristics.

상기 이중 시퀀스 모델은 학습한 이후, 에너지 생산 및 소비 데이터에 관한 예측값을 출력할 수 있다. After the dual sequence model is learned, prediction values related to energy production and consumption data may be output.

다시 도 2로 돌아와, 단계 S400에서, 에너지 예측 장치(200)는 딥 러닝 모델에 예측값을 입력하여 딥 러닝 모델을 업데이트 할 수 있다. Returning to FIG. 2 , in step S400 , the energy prediction device 200 may update the deep learning model by inputting a prediction value to the deep learning model.

여기서 에너지 예측 장치(200)는 딥러닝 모델의 성능을 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 학습된 딥러닝 모델의 성능을 판단하기 위해 앞서 상술한 테스트 데이터를 활용할 수 있다. Here, the energy prediction device 200 may determine the performance of the deep learning model. More specifically, the above-described test data may be used to determine the performance of the learned deep learning model.

에너지 예측 장치는 테스트 데이터의 실제값과 딥러닝 모델을 통해 예측한 예측값의 오차값을 산출할 수 있으며, 이러한 오차값과 미리 설정한 임계값 간의 차이를 판단할 수 있다. The energy prediction device may calculate an error value between an actual value of the test data and a predicted value predicted through a deep learning model, and may determine a difference between the error value and a preset threshold value.

단계 S400에서, 에너지 예측 장치(200)는 오차값이 미리 설정한 임계값 보다 작은 경우, 학습된 딥러닝 모델을 최종 모델로 생성할 수 있다. 상기 최종 모델로 생성함은 학습 과정을 중지하고, 중지된 시점에서 생성된 딥러닝 모델을 최종 모델로 생성하는 것을 의미할 수 있다. In step S400, the energy prediction device 200 may generate the learned deep learning model as a final model when the error value is smaller than a preset threshold value. Generating the final model may mean stopping the learning process and generating the deep learning model generated at the stopped point as the final model.

이에 반해, 오차값이 미리 설정한 임계값보다 작으면, 딥러닝 모델 학습을 계속 수행할 수 있다. 이를 통해, 딥러닝 모델의 성능을 향상시키기 위한 과정을 계속 수행할 수 있다. 미리 설정한 임계값에 구체적인 수치는 특정 수치에 한정되지 아니하며, 어떠한 수치도 될 수 있음은 당연하다. On the other hand, if the error value is smaller than a preset threshold value, deep learning model learning may continue. Through this, the process of improving the performance of the deep learning model can be continued. The specific numerical value of the preset threshold value is not limited to a specific numerical value, and it is natural that it can be any numerical value.

또한, 미리 설정한 임계값은 외부 환경에 따라 달라질 수 있는 값이다. 보다 구체적으로 외부 환경은 도 1에서 도시한 전자기기 장치에 따라 변화하는 외부 환경일 수도 있고, 기상 환경에 따라 변화하는 외부 환경일 수도 있다. 예를 들어, 미리 설정한 임계값은 외부 환경 조건에 따라 재생 에너지 발굴치가 단위기간을 기준으로 그 편차가 일정 기준 이상인 경우에, 상기 임계값을 조정할 수 있다. 이러한 조정은 외부 환경 조건 변화의 큰 편차로 인해 본 발명의 딥러닝 모델의 성능을 조절하여 외부 환경 변화에 보다 잘 적응할 수 있는 딥러닝 모델을 생성할 수도 있다. In addition, the preset threshold value is a value that may vary depending on the external environment. More specifically, the external environment may be an external environment that changes according to the electronic device shown in FIG. 1 or may be an external environment that changes according to the meteorological environment. For example, the preset threshold may adjust the threshold when the deviation of the renewable energy excavation value per unit period is equal to or greater than a predetermined reference value according to external environmental conditions. This adjustment may adjust the performance of the deep learning model of the present invention due to large variations in changes in external environmental conditions, thereby creating a deep learning model that can better adapt to changes in the external environment.

앞서 상술한, 임계값의 조정은 외부 환경 변화 편차가 클수록 임계값을 낮게 조정할 수도 있고, 반대 급부로 크게 조정할 수도 있다. In the above-described adjustment of the threshold value, the threshold value may be adjusted lower as the external environment change deviation increases, or may be adjusted larger as the external environment change deviation increases.

앞서 상술한 테스트 데이터의 실제값은 에너지 소비량 및 생산량일 수 있으며, 이러한 테스트 데이터는 앞서 생성된 테스트 데이터일 수 있다. Actual values of the above-described test data may be energy consumption and production, and these test data may be previously generated test data.

딥러닝 모델의 성능을 판단하기 위해 오차값은 예를 들면, MSE(Mean Absolute Error) 값, RMSE(Root Mean Square Error) 값일 수 있으며, 이에 국한되어 해석되는 것은 아니다. 이하에서는 회귀신경망의 일종인 ESN을 설명하도록 한다.In order to determine the performance of the deep learning model, the error value may be, for example, a mean absolute error (MSE) value or a root mean square error (RMSE) value, but the interpretation is not limited thereto. Hereinafter, ESN, which is a type of regression neural network, will be described.

도 5는 본 발명의 딥 러닝 모델의 아키텍쳐를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining the architecture of the deep learning model of the present invention.

본 발명에서 딥 러닝 모델은 이중 시퀀스 모델로서, 2개의 Core block과 Dense layer의 아키텍쳐로 구성될 수 있다. 2개의 Core block은 코어 블록은 4개의 컨볼루션 계층, 활성화 함수 ReLU 및 이러한 블록에서 하이퍼 파라미터가 공유되는 풀링 계층으로 구성된다. Core block의 컨볼루션 레이어는 활성화 기능이 있는 특징 추출기 역할을 하며, 이 기능은 시간 차원에서 고급 정보 추출에 기여하는 다음 레이어의 교차 채널을 사용하여 반복적으로 컨볼루션 된다. 또한, 과적합을 용이하게 하기 위해 풀링 레이어가 코어 블록과 통합될 수 있다.In the present invention, the deep learning model is a dual sequence model, and may be composed of an architecture of two core blocks and a dense layer. The two core blocks consist of four convolutional layers, an activation function ReLU, and a pooling layer in which hyperparameters are shared across these blocks. The convolutional layer of the Core block serves as a feature extractor with activation functions, which are iteratively convolved with the cross-channels of the next layer contributing to extraction of advanced information in the temporal dimension. Also, a pooling layer can be integrated with the core block to facilitate overfitting.

본 발명의 이중 시퀀스 모델은 공간 및 시간 정보를 학습하는 역할을 수행할 수 있다. Core block은 서로 다른 Core block과 완전 연결 계층의 조합될 수 있다. 본 발명의 이중 시퀀스 모델의 첫 번째 Core block은 입력 레이어로 초기화되고 그 다음에는 컨볼루션 레이어와 풀링 레이어가 이어집니다. 각 Core block의 출력은 다른 Core block에 입력됩니다. 각 Core block에서 컨볼루션 레이어의 커널 크기는 3이고 기본 stride와 필터 크기 8가 될 수 있다. 여기서 는 1로 초기화 되고 각 Core block에서 두 배로 증가된다. 각 Core block에서 풀링 계층은 커널 크기가 3인 최대 풀링으로 설정되며, Core block 다음에는 32 및 12 크기의 완전히 연결된 레이어가 있을 수 있다. The dual sequence model of the present invention can play a role of learning spatial and temporal information. Core blocks can be a combination of different core blocks and fully connected layers. The first core block of our dual sequence model is initialized with an input layer, followed by a convolutional layer and a pooling layer. The output of each Core block is fed into other Core blocks. In each core block, the kernel size of the convolution layer is 3, and the default stride and filter size can be 8. Here, is initialized to 1 and doubled in each core block. In each core block, the pooling layer is set to maximum pooling with a kernel size of 3, and there may be fully connected layers of sizes 32 and 12 following the core block.

본 발명에서는 2개의 Core block에 대해서만 도시화하였으나, 이것은 일 예에 해당하며, 그 개수는 추가될 수 있음은 당연하다. In the present invention, only two core blocks are shown, but this corresponds to an example, and it is natural that the number can be added.

이하에서는 도 6을 참조하여, 본 발명이 개시될 수 있는 시스템 및 장치에 관해서 상술하도록 한다. Hereinafter, with reference to FIG. 6, a system and apparatus in which the present invention may be disclosed will be described in detail.

도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 장치 및/또는 시스템을 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치 도면이다. 6 is a diagram of an exemplary computing device in which devices and/or systems in accordance with various embodiments of the present disclosure may be implemented.

컴퓨팅 장치(1500)는 하나 이상의 프로세서(1510), 버스(1550), 통 신 인터페이스(1570), 프로세서(1510)에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램(1591)을 로드(load)하는 메모리(1530)와, 컴퓨터 프로그램(1591)을 저장하는 스토리지 (1590)를 포함할 수 있다. 다만, 도 6에는 본 개시의 실시예와 관련 있는 구성 요 소들 만이 도시되어 있다. 따라서, 본 개시가 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 6에 도시된 구성 요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.The computing device 1500 includes one or more processors 1510, a bus 1550, a communication interface 1570, a memory 1530 for loading a computer program 1591 executed by the processor 1510, A storage 1590 for storing the computer program 1591 may be included. However, only components related to the embodiment of the present disclosure are shown in FIG. 6 . Accordingly, those skilled in the art to which the present disclosure belongs may know that other general-purpose components may be further included in addition to the components shown in FIG. 6 .

프로세서(1510)는 컴퓨팅 장치(1500)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(1510)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 본 개시의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 또 한, 프로세서(1510)는 본 개시의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위한 적어도 하 나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치 (1500)는 하나 이상의 프로세서를 구비할 수 있다.The processor 1510 controls the overall operation of each component of the computing device 1500 . The processor 1510 includes a central processing unit (CPU), a micro processor unit (MPU), a micro controller unit (MCU), a graphics processing unit (GPU), or any type of processor well known in the art of the present disclosure. It can be. Also, the processor 1510 may perform an operation for at least one application or program for executing a method according to embodiments of the present disclosure. Computing device 1500 may include one or more processors.

메모리(1530)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다. 메모 리(1530)는 본 개시의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위하여 스토리지(1590)로부터 하나 이상의 프로그램(1591)을 로드할 수 있다. 메모리(1530)는 RAM과 같은 휘발성 메모리로 구현될 수 있을 것이나, 본 개시의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Memory 1530 stores various data, commands and/or information. Memory 1530 may load one or more programs 1591 from storage 1590 to execute a method according to embodiments of the present disclosure. The memory 1530 may be implemented as a volatile memory such as RAM, but the technical scope of the present disclosure is not limited thereto.

버스(1550)는 컴퓨팅 장치(1500)의 구성 요소 간 통신 기능을 제공한다. 버스(1550)는 주소 버스(Address Bus), 데이터 버스(Data Bus) 및 제어 버스 (Control Bus) 등 다양한 형태의 버스로 구현될 수 있다.The bus 1550 provides a communication function between components of the computing device 1500 . The bus 1550 may be implemented as various types of buses such as an address bus, a data bus, and a control bus.

통신 인터페이스(1570)는 컴퓨팅 장치(1500)의 유무선 인터넷 통신을 지원한다. 또한, 통신 인터페이스(1570)는 인터넷 통신 외의 다양한 통신 방식을 지원할 수도 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스(1570)는 본 개시의 기술 분야에 잘 알려진 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.The communication interface 1570 supports wired and wireless Internet communication of the computing device 1500 . Also, the communication interface 1570 may support various communication methods other than Internet communication. To this end, the communication interface 1570 may include a communication module well known in the art of the present disclosure.

몇몇 실시예들에 따르면, 통신 인터페이스(1570)는 생략될 수도 있다.According to some embodiments, communication interface 1570 may be omitted.

스토리지(1590)는 상기 하나 이상의 프로그램(1591)과 각종 데이터를 비임시적으로 저장할 수 있다.The storage 1590 may non-temporarily store the one or more programs 1591 and various data.

스토리지(1590)는 ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메 모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 개시가 속 하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다.The storage 1590 may be a non-volatile memory such as read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, etc., a hard disk, a removable disk, or It may be configured to include any well-known computer-readable recording medium in any form.

컴퓨터 프로그램(1591)은 메모리(1530)에 로드 될 때 프로세서(1510)로 하여금 본 개시의 다양한 실시예에 따른 방법/동작을 수행하도록 하는 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 즉, 프로세서(1510)는 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 방법/동작들을 수행할 수 있다.Computer program 1591 may include one or more instructions that when loaded into memory 1530 cause processor 1510 to perform methods/operations in accordance with various embodiments of the present disclosure. That is, the processor 1510 may perform methods/operations according to various embodiments of the present disclosure by executing the one or more instructions.

지금까지 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들 및 그 실시예들에 따른 효과들을 언급하였다. 본 개시의 기술적 사상에 따른 효과 들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 명세서의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.So far, various embodiments of the present disclosure and effects according to the embodiments have been described with reference to FIGS. 1 to 6 . Effects according to the technical idea of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the specification.

지금까지 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명된 본 개시의 기술적 사상은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 예를 들어 이동형 기록 매체(CD, DVD, 블루레이 디스크, USB 저장 장치, 이동식 하드 디스크)이거나, 고정식 기록 매체(ROM, RAM, 컴퓨터 구비 형 하드 디스크)일 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 상기 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다른 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 다른 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 다른 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다.The technical idea of the present disclosure described with reference to FIGS. 1 to 6 so far may be implemented as computer readable code on a computer readable medium. The computer-readable recording medium may be, for example, a removable recording medium (CD, DVD, Blu-ray disc, USB storage device, removable hard disk) or a fixed recording medium (ROM, RAM, computer-equipped hard disk). can The computer program recorded on the computer-readable recording medium may be transmitted to another computing device through a network such as the Internet, installed in the other computing device, and thus used in the other computing device.

이상에서, 본 개시의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 개시의 기술적 사상이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 목적 범위 안에 서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above, even though all the components constituting the embodiments of the present disclosure have been described as being combined or operated as one, the technical idea of the present disclosure is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the purpose of the present disclosure, all of the components may be selectively combined with one or more to operate.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 도시되어 있지만, 반드시 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 실행되어야만 하거나 또는 모든 도시 된 동작들이 실행되어야만 원하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 상황에서는, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수도 있다. 더욱이, 위에 설명한 실시예들에서 다양한 구성들의 분리는 그러한 분리가 반드시 필요한 것으로 이해되어서는 안 되고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키지 될 수 있음을 이해하여야 한다.Although actions are shown in a particular order in the drawings, it should not be understood that the actions must be performed in the specific order shown or in a sequential order, or that all shown actions must be performed to obtain a desired result. In certain circumstances, multitasking and parallel processing may be advantageous. Moreover, the separation of the various components in the embodiments described above should not be understood as requiring such separation, and the described program components and systems may generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. It should be understood that there is

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수 적인 특징을 변경하지 않고서 본 개시가 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사 상은 본 개시에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present disclosure have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present disclosure pertains may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. understand that you can. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The scope of protection of the present disclosure should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the technical ideas defined by the present disclosure.

Claims (10)

에너지 예측 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
에너지 생산 데이터 및 소비 데이터를 로딩하는 단계;
에너지 생산 데이터 및 소비 데이터를 전처리하는 단계;
학습된 이중 시퀀스 딥 러닝 모델로 전처리된 데이터를 입력하여 통해 에너지 생산 및 소비 데이터에 관한 예측값을 출력하는 단계; 및
상기 딥 러닝 모델에 예측값을 입력하여 딥 러닝 모델을 업데이트 하는 단계;를 포함하고,
상기 이중 시퀀스 딥 러닝 모델은 적어도 하나 이상의 코어 블록으로 구성되고, 상기 코어 블록은 4개의 컨볼루션 계층 및 활성화 함수로 ReLu 함수로 구성되는
이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용한 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 방법.
In the method performed by the energy prediction device,
loading energy production data and consumption data;
pre-processing the energy production data and consumption data;
outputting predicted values related to energy production and consumption data by inputting preprocessed data to the learned dual sequence deep learning model; and
Including; updating the deep learning model by inputting a prediction value to the deep learning model;
The dual sequence deep learning model is composed of at least one core block, and the core block is composed of four convolutional layers and a ReLu function as an activation function.
A method for predicting energy production and consumption data using a dual-sequence deep learning model.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 코어 블록은 하이퍼 파라미터가 공유되는 풀링 계층을 더 포함하는
이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용한 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 방법.
According to claim 1,
The at least one core block further comprises a pooling layer in which hyperparameters are shared.
A method for predicting energy production and consumption data using a dual-sequence deep learning model.
제3항에 있어서,
상기 이중 시퀀스 딥 러닝 모델은 Denso layer를 적어도 하나 이상 포함하는
이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용한 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 방법.
According to claim 3,
The dual sequence deep learning model includes at least one Denso layer
A method for predicting energy production and consumption data using a dual-sequence deep learning model.
제4항에 있어서,
상기 에너지 생산 데이터 및 소비 데이터를 전처리하는 단계는 상기 에너지 생산 데이터 및 소비 데이터에서 이상치 데이터와 중복 데이터를 제거하고, 데이터 정규화 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는
이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용한 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 방법.
According to claim 4,
The step of preprocessing the energy production data and consumption data removes outlier data and redundant data from the energy production data and consumption data, and performs a data normalization process.
A method for predicting energy production and consumption data using a dual-sequence deep learning model.
프로세서;
네트워크 인터페이스;
메모리; 및
상기 메모리에 로드(Load)되고, 상기 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램을 포함하되,
상기 프로세서는,
에너지 생산 데이터 및 소비 데이터를 로딩하는 인스트럭션;
에너지 생산 데이터 및 소비 데이터를 전처리하는 인스트럭션;
학습된 이중 시퀀스 딥 러닝 모델로 전처리된 데이터를 입력하여 통해 에너지 생산 및 소비 데이터에 관한 예측값을 출력하는 인스트럭션; 및
상기 딥 러닝 모델에 예측값을 입력하여 딥 러닝 모델을 업데이트 하는 인스트럭션; 를 포함하여 수행하고,
상기 이중 시퀀스 딥 러닝 모델은 적어도 하나 이상의 코어 블록으로 구성되고, 상기 코어 블록은 4개의 컨볼루션 계층 및 활성화 함수로 ReLu 함수로 구성되는
이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용한 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 장치.
processor;
network interface;
Memory; and
A computer program loaded into the memory and executed by the processor,
the processor,
instructions for loading energy production data and consumption data;
instructions for preprocessing energy production data and consumption data;
an instruction for inputting preprocessed data to the learned dual sequence deep learning model and outputting predicted values for energy production and consumption data; and
an instruction for updating the deep learning model by inputting a predicted value to the deep learning model; including,
The dual sequence deep learning model is composed of at least one core block, and the core block is composed of four convolutional layers and a ReLu function as an activation function.
A device for predicting energy production and consumption data using a dual sequence deep learning model.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 코어 블록은 하이퍼 파라미터가 공유되는 풀링 계층을 더 포함하는
이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용한 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 장치.
According to claim 6,
The at least one core block further comprises a pooling layer in which hyperparameters are shared.
A device for predicting energy production and consumption data using a dual-sequence deep learning model.
제8항에 있어서,
상기 이중 시퀀스 딥 러닝 모델은 Denso layer를 적어도 하나 이상 포함하는
이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용한 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 장치.
According to claim 8,
The dual sequence deep learning model includes at least one Denso layer
A device for predicting energy production and consumption data using a dual-sequence deep learning model.
제9항에 있어서,
상기 에너지 생산 데이터 및 소비 데이터를 전처리하는 인스트럭션은 상기 에너지 생산 데이터 및 소비 데이터에서 이상치 데이터와 중복 데이터를 제거하고, 데이터 정규화 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는
이중 시퀀스 딥 러닝 모델을 활용한 에너지 생산 및 소비 데이터 예측 장치.
According to claim 9,
The instruction for preprocessing the energy production data and consumption data removes outlier data and redundant data from the energy production data and consumption data, and performs a data normalization process.
A device for predicting energy production and consumption data using a dual-sequence deep learning model.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200119367A (en) * 2019-03-21 2020-10-20 호남대학교 산학협력단 Demand power prediction device for energy storage system and method for predicting demand power using the same
KR20220019376A (en) * 2020-08-10 2022-02-17 세종대학교산학협력단 Power consumption prediction system of residential and commercial building using hybrid convolution neural network and method thereof

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