KR20180060317A - Apparatus and method for predicting electricity demand based on deep neural networks - Google Patents

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KR20180060317A
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김홍석
류승형
노재구
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한국전력공사
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Abstract

The present invention provides a device for predicting deep neural network-based customer power demand and a method thereof, which can accurately predict power demand of a customer in a dynamically changing grid environment. To this end, the device for predicting deep neural network-based customer power demand collects weather data, historical daily power usage data and date data for the historical daily power usage data for predicting the power demand of the customer, generates a learning data set based on the collected data, generates a basic deep neural network based on the learning data set, applies a set learning algorithm to the basic deep neural network to generate a deep neural network-based customer power demand prediction model, and predicts the power demand of the customer based on the deep neural network-based customer power demand prediction model.

Description

심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREDICTING ELECTRICITY DEMAND BASED ON DEEP NEURAL NETWORKS}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR PREDICTING ELECTRICITY DEMAND BASED ON DEEP NEURAL NETWORKS [0002]

본 발명은 수용가 전력 수요 예측 장치 및 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게 심층 신경망을 이용하여 수용가의 전력 수요를 예측하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating a demand for a consumer electric power, and more particularly to an apparatus and a method for estimating an electric power demand of a consumer using a depth network.

스마트 그리드(Smart Grid)는 기존 전력망과 정보통신기술(ICT)가 결합된 새로운 형태의 전력망으로, 공급자와 소비자 간의 양방향 정보 교환이 가능하다. 또한 ESS, 신재생 에너지 기술 등을 통하여 공급자와 소비자 간의 경계가 허물어졌다. 이에 따라, 수용가의 선택지가 전력소비의 단일 선택지에서 발전, 소비, 충전 방전 등으로 넓어짐에 따라 다양한 수요의 변화가 발생할 것이고, 스마트그리드 내에서의 수용가의 비중 또한 큰 폭으로 증가할 것이다.The Smart Grid is a new type of power network that combines the existing power grid and information and communication technology (ICT), enabling bi-directional information exchange between suppliers and consumers. In addition, the boundary between suppliers and consumers has been broken down through ESS and renewable energy technologies. As a result, a wide range of demand changes will occur as the choice of the consumer becomes wider from generation, consumption, and charge discharge in a single option of power consumption, and the proportion of the consumer in the smart grid will also increase significantly.

여기서, 전력 수요예측 기술은 최적화된 망 운영과 설계를 위한 필수요소이다. 특히 수요반응, 실시간 요금제 등 스마트그리드 내에서 적용 가능한 새로운 서비스를 효율적으로 이용하기 위해서 수용가 단기 수요 예측의 중요성이 증가할 것으로 전망된다.Here, power demand forecasting technology is essential for optimized network operation and design. In particular, demand for short - term demand forecasts is expected to increase in order to efficiently utilize new services available in the smart grid, such as demand response and real - time rate plan.

이에 관련하여, 종래에는 다양한 수요 예측 방법이 존재하는데 크게 시계열 분석을 통한 예측과 인공신경망에 기반한 예측 방법 등으로 구분 가능하다. 이들 방법 중 시계열 분석 기법은 주기별로 반복되는 전력 패턴의 특징을 반영 할 수 있으나 과거 전력 사용내역 외에 영향을 끼치는 외부 요인들의 대한 분석 및 적용이 상대적으로 어려운 단점이 존재한다. In this regard, there are various demand forecasting methods in the past, but it can be classified into forecasting based on time series analysis and forecasting based on artificial neural network. Among these methods, the time series analysis technique can reflect the characteristics of the repeated power pattern at each cycle, but there is a disadvantage that it is relatively difficult to analyze and apply the external factors influencing the past power use history.

또한, 인공신경망 기반의 수요 예측 방법은 주로 퍼지 신경망이나 다층 퍼셉트론 형태로 외부 요인에 대한 반영이 용이한 장점이 있다. 그러나 스마트그리드 내에서 수용가의 역할 변화를 감안하였을 때 기존 입력층, 은닉층, 출력층의 3계층 퍼셉트론 모델보다 전력 사용량과 각종 요인들 사이의 역학관계를 더욱 고차원으로 추상화 할 수 있는 수요 예측 모델의 필요성이 대두되고 있다. 그러나 기존 인공신경망의 경우 상기 추상화를 담당하는 은닉층의 수가 늘어나는 경우, 사라지는 경사 문제(Vanishing Gradient Problem) 등으로 예측 모델의 학습이 제대로 이루어지지 않는 현상이 발생한다.In addition, demand prediction methods based on artificial neural networks are mainly used for fuzzy neural networks or multilayer perceptron, which can easily reflect external factors. However, given the change in the role of the consumer in the smart grid, the need for a demand prediction model that can abstract the dynamics between power consumption and various factors at a higher level than the existing three-layer perceptron model of input layer, hidden layer and output layer Is emerging. However, in the case of the existing artificial neural network, when the number of hidden layers responsible for the abstraction is increased, the phenomenon that the predictive model is not learned properly due to vanishing gradient problem or the like occurs.

한국등록특허 제1025788호(명칭: 예측 정확도 피드백을 적용한 전력사용 예측 장치 및 방법)Korean Registered Patent No. 1025788 (Name: Power Usage Prediction Apparatus and Method Using Predictive Accuracy Feedback)

본 발명은 동적으로 변화하는 그리드 환경 내에서 수용가의 전력 수요를 정확히 예측할 수 있는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치 및 방법 을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for predicting a demand for a customer based on a neural network that can accurately predict the demand for power of a customer in a dynamically changing grid environment.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치는 수용가의 전력 수요 예측을 위해 기상 데이터와, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 과거 일별 전력 사용량 데이터에 대한 일자 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터를 근거로 학습 데이터 세트를 생성하는 데이터 가공부; 학습 데이터 세트를 근거로 기초 심층 신경망을 생성하고, 설정된 학습 알고리즘을 기초 심층 신경망에 적용함으로써 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성하는 모델 학습부; 및 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 기초로 수용가의 전력 수요를 예측하는 수요 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the inventive deep-network neural network-based demand power demand forecasting apparatus includes data for collecting date data on weather data, past daily power use data and past daily power use data Collecting section; A data processing unit for generating a learning data set based on weather data, past daily power use data and date data; A model learning unit for generating a depth neural network based customer power demand prediction model by generating a basic depth neural network based on the learning data set and applying the set learning algorithm to the underlying neural network; And a demand forecasting unit for predicting power demand of a customer based on a depth-of-neural network-based consumer power demand prediction model.

또한, 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델은 RBM(Restricted Boltzmann Machine)을 통한 선행 학습을 통해, 또는 ReLU((Rectified Linear Unit)를 활성 함수로 사용함으로써 생성될 수 있다.In addition, the depth-of-neural network-based consumer demand forecasting model can be generated either through prior learning through the Restricted Boltzmann Machine (RBM) or by using ReLU (Rectified Linear Unit) as an active function.

또한, 모델 학습부는 학습 데이터 세트 중 적어도 일부를 근거로 학습 파라미터를 선정하고, 선정한 학습 파라미터를 기초로 기초 심층 신경망을 생성할 수 있다.Further, the model learning unit can select the learning parameters based on at least a part of the learning data sets, and can generate the underlying depth-based neural network based on the selected learning parameters.

또한, 모델 학습부는 학습 데이터 세트에 대한 K겹 교차 검증 유무를 결정하고, K겹 교차 검증을 수행할 시 학습 데이터 세트 중 적어도 일부로 구성된 검증 데이터 세트를 생성하며, 학습 파라미터는 검증 데이터 세트를 기반으로 선정될 수 있다.The model learning unit also determines whether there is a K-fold cross validation for the training data set, generates a verification data set comprising at least a portion of the training data sets when performing the K-fold cross validation, and the learning parameters are based on the verification data set Can be selected.

또한, 데이터 가공부는 과거 데이터들 중 학습에 이용되는 과거 데이터의 기간을 결정하는데 이용되는 학습 윈도우를 결정할 수 있다.Further, the data processor may determine a learning window used for determining a period of past data used for learning among past data.

또한, 학습 데이터 세트는 레이블과 학습 데이터로 구분되고, 레이블은 예측하고자 하는 기간에 해당하는 로드 프로파일을 나타내며, 학습 데이터는 학습 윈도우의 크기에 대응하는 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터를 포함할 수 있다.Further, the learning data set is divided into a label and learning data. The label represents a load profile corresponding to a period to be predicted. The learning data includes meteorological data corresponding to the size of the learning window, daily power use data and date data .

또한, 데이터 가공부는 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터를 분석함으로써 이상 데이터의 존재 여부를 판단하는 데이터 전처리 모듈을 포함하고, 데이터 전처리 모듈은 이상 데이터가 존재할 시 이상 데이터 보다 더 과거 시점의 데이터를 기초로 이상 데이터를 보정할 수 있다.In addition, the data processor includes a data preprocessing module for determining whether there is abnormal data by analyzing weather data, past daily power usage data, and date data, and the data preprocessing module, when abnormal data exists, The abnormal data can be corrected based on the data.

또한, 기상 데이터는 평균 온도, 평균 습도, 평균 풍속, 일사합 및 전운량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Further, the weather data may include at least one of an average temperature, an average humidity, an average wind speed, a singular value, and a circulation rate.

또한, 기초 심층 신경망은 입력층, 은닉층 및 출력층으로 구성되고, 입력층, 은닉층 및 출력층은 각각 인공 신경으로 구성될 수 있다.Further, the underlying neural network may be composed of an input layer, a hidden layer, and an output layer, and the input layer, the hidden layer, and the output layer may each be composed of an artificial nerve.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법은 데이터 수집부에 의해, 수용가의 전력 수요 예측을 위해 기상 데이터와, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 과거 일별 전력 사용량 데이터에 대한 일자 데이터를 수집하는 단계; 데이터 가공부에 의해, 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터를 근거로 학습 데이터 세트를 생성하는 단계; 모델 학습부에 의해, 학습 데이터 세트를 근거로 기초 심층 신경망을 생성하고, 설정된 학습 알고리즘을 기초 심층 신경망에 적용함으로써 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성하는 단계; 및 수요 예측부에 의해, 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 기초로 수용가의 전력 수요를 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for predicting demand for a catering server based on neural network, comprising the steps of: estimating power demand of a customer based on meteorological data, past daily power usage data, Collecting date data; Generating a learning data set based on meteorological data, past daily power usage data and date data by a data processing unit; Generating a neural network based on the neural network based on the learning data set by the model learning unit and applying the set learning algorithm to the underlying neural network; And predicting, by the demand predicting unit, the power demand of the customer on the basis of the deep-network neural network-based consumer demand forecasting model.

또한, 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델은 RBM을 통한 선행 학습을 통해, 또는 ReLU를 활성 함수로 사용함으로써 생성될 수 있다.In addition, a depth-of-neural network-based consumer demand forecasting model can be generated either through prior learning through RBM, or by using ReLU as an active function.

또한, 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성하는 단계는 학습 데이터 세트 중 적어도 일부를 근거로 학습 파라미터를 선정하는 단계; 및 선정한 학습 파라미터를 기초로 기초 심층 신경망을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the depth network-based CAPR model may include: selecting a learning parameter based on at least a portion of the learning data set; And generating an underlying neural network based on the selected learning parameters.

또한, 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성하는 단계는, 학습 데이터 세트에 대한 K겹 교차 검증 유무를 결정하는 단계; 및 K겹 교차 검증을 수행할 시 학습 데이터 세트 중 적어도 일부로 구성된 검증 데이터 세트를 생성하는 단계를 포함하고, 학습 파라미터는 검증 데이터 세트를 기반으로 선정될 수 있다.The step of generating a depth-of-neural network-based CAPR model further includes the steps of: determining the presence or absence of a K-fold cross-validation of the learning data set; And generating a set of verification data comprising at least a portion of the set of learning data at the time of performing the K-fold cross-validation, wherein the learning parameters may be selected based on the verification data set.

또한, 학습 데이터 세트를 생성하는 단계는 과거 데이터들 중 학습에 이용되는 과거 데이터의 기간을 결정하는데 이용되는 학습 윈도우를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, generating the training data set may include determining a learning window that is used to determine a period of historical data used for learning among historical data.

또한, 학습 데이터 세트는 레이블과 학습 데이터로 구분되고, 레이블은 예측하고자 하는 기간에 해당하는 로드 프로파일을 나타내며, 학습 데이터는 학습 윈도우의 크기에 대응하는 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터를 포함할 수 있다.Further, the learning data set is divided into a label and learning data. The label represents a load profile corresponding to a period to be predicted. The learning data includes meteorological data corresponding to the size of the learning window, daily power use data and date data .

또한, 학습 데이터 세트를 생성하는 단계 이전, 데이터 가공부에 의해, 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터를 분석함으로써 이상 데이터의 존재 여부를 판단하는 단계; 및 이상 데이터가 존재할 시 이상 데이터 보다 더 과거 시점의 데이터를 기초로 이상 데이터를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Before the step of generating the learning data set, the step of determining whether the abnormal data exists by analyzing the meteorological data, the past daily power use data and the date data by the data processing unit; And correcting the abnormal data based on the data at the past time point more than the abnormal data when the abnormal data exists.

또한, 기상 데이터는 평균 온도, 평균 습도, 평균 풍속, 일사합 및 전운량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Further, the weather data may include at least one of an average temperature, an average humidity, an average wind speed, a singular value, and a circulation rate.

또한, 기초 심층 신경망은 입력층, 은닉층 및 출력층으로 구성되고, 입력층, 은닉층 및 출력층은 각각 인공 신경으로 구성될 수 있다. Further, the underlying neural network may be composed of an input layer, a hidden layer, and an output layer, and the input layer, the hidden layer, and the output layer may each be composed of an artificial nerve.

본 발명의 일 실시예에 따른 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치 및 방법에 따르면 동적으로 변화하는 그리드 환경 내에서 수용가의 전력 수요를 정확히 예측하여, 안정적인 전력 수급이 가능하고 계획적인 전력 소비를 유도하여 에너지 비용 절감이 가능한 효과가 있다.According to an apparatus and method for predicting a demand for a cryptographic power demand based on a neural network according to an embodiment of the present invention, it is possible to predict a power demand of a customer accurately in a dynamically changing grid environment, It is possible to reduce energy costs.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법에 대한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 데이터 세트를 생성하는 단계에 대한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 학습 알고리즘을 통해 심층 신경망 기반 전력 수요 예측 모델을 생성하는 단계에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 심층 신경망에 대한 구조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 신경에 대한 구조도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 RBM 구조에 대한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치에 대한 블록도이다.
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of predicting a demand for a customer based on a neural network according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a step of generating a learning data set according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a step of generating a depth-of-field-based power demand prediction model through a learning algorithm according to an embodiment of the present invention.
4 is a structural diagram of a depth-of-field network according to an embodiment of the present invention.
5 is a structural view of an artificial nerve according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram of an RBM structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of an apparatus for predicting a demand based on a neural network based on an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법 및 장치에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a method and an apparatus for predicting a demand for a customer based on a neural network according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법에 대한 흐름도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of predicting a demand for a customer based on a neural network according to an embodiment of the present invention.

S110 단계는 데이터 수집부에 의해, 수용가의 전력 수요 예측을 위해 기상 데이터와, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 과거 일별 전력 사용량 데이터에 대한 일자 데이터를 수집하는 단계이다. 구체적으로, S110 단계는 가용 외부 데이터베이스 혹은 AMI로부터 예측에 필요한 데이터를 수집하는 단계로서, 수집하는 데이터는 평균 온도, 평균 습도, 평균 풍속, 일사합, 전운량 등을 포함하는 기상 데이터, 과거 일별 전력사용량 데이터(로드 프로파일), 그리고 전력 사용량 데이터에 대한 일자 데이터(계절, 월, 요일, 근무일) 등이 될 수 있다.Step S110 is a step of collecting date data for weather data, past daily power usage data, and past daily power usage data by the data collecting unit in order to predict the electric power demand of the customer. Specifically, the step S110 collects data necessary for prediction from the available external database or the AMI, and the data to be collected includes weather data including average temperature, average humidity, average wind speed, Usage data (load profile), and date data (season, month, day, workday) for power consumption data.

또한, S110 단계는 이렇게 수집한 데이터들을 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 수행할 수 있다. 또한, 데이터베이스에 저장된 데이터들은 아래에서 설명되는 바와 같이 데이터 가공부를 통해 데이터의 수정이 가해질 수 있다. 또한 데이터베이스는 데이터를 저장할 수 있는 물리적인 디스크로 구현 할 수 있으며 예를 들어 csv 파일 형식으로 데이터를 저장할 수 있을 것이다.In addition, the step S110 may further store the collected data in the database. Further, the data stored in the database may be subjected to modification of the data through the data processing unit as described below. A database can also be implemented as a physical disk on which data can be stored, for example, to store data in the form of a csv file.

S120 단계는 데이터 가공부에 의해, 데이터베이스에 저장된 데이터들을 가공함으로써, 아래에서 설명되는 수용가 전력 수요 예측에 이용되는 학습 데이터 세트를 생성하는 단계이다. 여기서, S120 단계는 크게 2개의 기능 즉, 데이터베이스에서 이상 데이터를 추출 및 수정하는 기능과, 학습 데이터 세트를 생성하는 기능 2개로 구분될 수 있다. 이를 위해, S120 단계는 도 3에 도시된 단계들을 포함할 수 있다. 도 3에서, S121 단계 내지 S124 단계는 이상 데이터를 추출 및 수정하는 기능에 따른 단계를 나타내고, S125 단계 내지 S129 단계는 학습 데이터 세트를 생성하는 기능에 따른 단계를 나타낸다.Step S120 is a step of generating a set of learning data used for predicting the demand for catering power, which will be described below, by processing the data stored in the database by the data processing unit. Here, the step S120 may be roughly divided into two functions: a function of extracting and modifying abnormal data from a database, and a function of generating a learning data set. To this end, step S120 may include the steps shown in FIG. In Fig. 3, steps S121 to S124 show steps corresponding to functions for extracting and modifying abnormal data, and steps S125 to S129 show steps for generating a learning data set.

S121 단계는 이상 데이터 판단 및 수정처리를 위한 파라미터를 선정하는 단계이다.Step S121 is a step of selecting parameters for abnormal data determination and correction processing.

S122 단계는 데이터베이스에 저장된 데이터들에 대해 데이터 유효성 판단을 수행하는 단계이다. 여기서, 이상 데이터는 해당 일자 또는 시간에 대해 데이터가 없는 경우, 0인 경우, 특이값을 갖는 경우로 구분 될 수 있다. S122 단계를 통한 판단 결과, 이상 데이터로 검출된 데이터가 발견된 경우, 제어는 S123 단계로 전달되어 이상 데이터에 대한 수정 처리 과정이 수행된다.In step S122, data validity determination is performed on the data stored in the database. Here, the abnormal data can be classified into a case where there is no data for the date or time, a case where the data is zero, and a case where the data has a specific value. As a result of the determination in step S122, if data detected as abnormal data is found, control is passed to step S123 to perform a correction process on the abnormal data.

예를 들어, 이상 데이터(예를 들어, 다른 날의 동 시간대 데이터의 분포 중 S121 단계를 통해 결정된 파라미터를 기준으로 벗어난 데이터)가 검색될 경우, S123 단계는 S121 단계를 통해 결정된 파라미터를 근거로 선정된 데이터의 평균값으로 수정될 수 있다. 예를 들어, 다른 날짜의 동시간 데이터, 또는 다른 날짜의 동시간을 기준으로 미리 설정된 간격 내의 데이터로 수정될 수 있다. 이렇게 데이터베이스에 저장된 모든 이상 데이터들에 대한 처리 과정이 완료되면, 제어는 S124 단계로 전달되어, 데이터베이스를 갱신하는 과정이 수행된다. For example, if abnormal data (for example, data out of the distribution of the same time zone data of the other day based on the parameter determined in step S121) is searched, the step S123 is performed based on the parameter determined in the step S121 Lt; RTI ID = 0.0 > data. ≪ / RTI > For example, it can be modified to data within the preset interval based on the same time data of different dates or the same time of different dates. When the processing for all the abnormal data stored in the database is completed, the control is transferred to the step S124 to update the database.

S125 단계 내지 S129 단계는 학습 데이터 세트의 생성을 위한 일련의 변환 단계들을 나타낸다. 즉, S125 단계 내지 S129 단계는 예측하고자 하는 예측일 이전에 데이터베이스에 저장된 데이터를 바탕으로 학습 데이터 세트를 생성하는 단계이다. 다만, 데이터의 종류에 따라 학습 데이터의 생성을 위한 프로세스가 다르기 때문에, 학습 데이터 세트의 생성 이전에, S125 단계를 통해 데이터베이스에 저장된 데이터들의 데이터 유형을 구분하는 과정이 수행된다. Steps S125 to S129 represent a series of transformation steps for generating a learning data set. That is, steps S125 to S129 are steps of generating a learning data set based on data stored in the database before the prediction date to be predicted. However, since the process for generating learning data differs depending on the type of data, the process of dividing the data type of the data stored in the database is performed through step S125 before the generation of the learning data set.

위에서 설명된 바와 같이, 데이터베이스에는 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 과거 일별 전력 사용량 데이터에 대한 일자 데이터가 저장될 수 있다. S125 단계는 데이터베이스에 저장된 각 데이터의 유형을 구분함으로써, 기상 데이터와 과거 일별 전력 사용량 데이터는 S126 단계를 통한 처리가 수행되고, 일자 데이터는 S129 단계를 통한 처리가 수행될 수 있다.As described above, the database may store date data for meteorological data, past daily power usage data, and past daily power usage data. In step S125, the type of each data stored in the database is classified, so that the weather data and past daily power consumption data can be processed through step S126, and the date data can be processed through step S129.

S126 단계는 최대값 계산 및 정규화를 수행하는 단계이다. 구체적으로, S126 단계는 기상 데이터와 과거 일별 전력 사용량 데이터에 있어서, 과거 데이터들 중 최대값으로 계산함으로써 0 내지 1 사이의 값을 갖도록 정규화를 수행하는 단계이다.Step S126 is a step of performing maximum value calculation and normalization. Specifically, the step S126 is a step of performing normalization so as to have a value between 0 and 1 by calculating the maximum value among the past data in the weather data and the past daily power use data.

S129 단계는 계절, 월, 요일, 근무일 유무 등과 같은 일자 데이터에 있어서, 0~1사이의 이산값을 갖도록 맵핑을 수행하는 단계이다.Step S129 is a step of performing mapping so as to have a discrete value between 0 and 1 in the date data such as the season, month, day of the week, presence or absence of the working day, and the like.

S127 단계는 예측을 위해 사용하는 과거 데이터의 기간을 결정하기 위한 학습 윈도우를 결정하는 단계이고, S128 단계는 S125, S126, S127 및 S129 단계를 통해 변환된 데이터와 학습 윈도우를 기초로, 학습 데이터 세트를 생성하는 단계이다.In step S127, a learning window for determining a period of past data to be used for prediction is determined. In step S128, based on the converted data and the learning window through steps S125, S126, S127, and S129, .

여기서, 학습 데이터 세트는 크게 레이블과 학습 데이터로 구분될 수 있다. 여기서, 레이블은 예측하고자 하는 기간에 해당하는 정규화된 로드 프로파일을 나타내고, 예를 들어, 예측 시점 이후 24시간의 전력 수요를 예측하고자 하는 경우, 과거 일별 24시간 전력수요가 로드 프로파일에 해당한다. 학습 데이터 세트 내의 학습 데이터는 각 로드 프로파일에 해당하는 일자 이전에 측정된 데이터에서 S327 단계를 통해 결정된 학습 윈도우의 크기(n)에 따라 로드 프로파일 해당 일자로부터 과거 n일까지의 전력 사용량 데이터와 일자 데이터 그리고 로드 프로파일 해당 일자의 일자 정보와 기상 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어 학습 데이터 세트는 아래의 표 1과 같이 설정될 수 있다. Here, the learning data set can be largely divided into a label and learning data. Here, the label represents a normalized load profile corresponding to a period to be predicted. For example, when the power demand for 24 hours after the prediction time is predicted, the 24-hour power demand for the past day corresponds to the load profile. The learning data in the learning data set includes power usage data from the load profile corresponding date to the past n days and date data (n) according to the size (n) of the learning window determined in step S327 from the data measured before the date corresponding to each load profile And may include date information and weather data of the load profile corresponding date. For example, the training data set can be set as shown in Table 1 below.

Figure pat00001
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다시, 도 1을 참조하면 S130 단계는 모델 학습부에 의해, 학습 데이터 세트를 근거로 기초 심층 신경망을 생성하고, 설정된 학습 알고리즘을 기초 심층 신경망에 적용함으로써 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성하는 단계이다. 구체적으로, S130 단계는 도 3에 도시된 단계들을 포함함으로써 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성할 수 있다.Referring again to FIG. 1, in step S130, a model learning unit generates a depth NN based on a learning data set, and applies a set learning algorithm to a basic NN to generate a depth NN based consumer power demand prediction model . Specifically, step S130 can generate a depth-of-neural network-based consumer demand forecasting model by including the steps shown in FIG.

S131 단계는 학습 파라미터 선정을 위한 K겹 교차(K-fold) 검증 유무를 결정하는 단계이다. S131 단계를 통한 판단 결과, K겹 교차 검증을 수행할 경우 제어는 S133 단계로 전달된다. 그렇지 않은 경우 제어는 S132 단계로 전달된다.Step S131 is a step of determining whether or not a K-fold verification is performed for selecting a learning parameter. As a result of the determination in step S131, when the K-fold cross validation is performed, control is passed to step S133. Otherwise, control passes to step S132.

S133 단계는 K겹 교차 검증을 수행할 시 수행되는 단계로서, 학습 데이터 세트 중 적어도 일부로 구성된 검증 데이터 세트를 생성하는 단계이다. 검증 데이터 세트를 바탕으로 예측모델 학습결과 오차가 가장 작은 모델을 수요 예측에 사용한다.Step S133 is a step performed at the time of performing the K-fold cross-validation, and is a step of generating a verification data set composed of at least a part of the learning data sets. Based on the verification data set, the model with the smallest prediction model learning result error is used for demand forecasting.

S132 단계는 학습 파라미터를 선정하는 단계이다. 구체적으로, S131 단계를 통한 판단 결과, K겹 교차 검증이 수행되지 않을 경우, S132 단계는 사용자로부터 결정된 학습 파라미터를 기본적으로 선정하고, 반대로 K겹 교차 검증이 수행되는 경우 S133 단계를 참조로 설명한 것처럼 검증 데이터 세트를 바탕으로 예측모델 학습결과 오차가 가장 작은 모델을 근거로 학습 파라미터에 대한 선정이 이루어진다.Step S132 is a step of selecting a learning parameter. Specifically, if the K-fold cross validation is not performed in step S131, the learning parameter determined by the user is basically selected in step S132. If the K-fold cross validation is performed in the opposite manner, as described with reference to step S133 Based on the verification data set, the learning parameters are selected based on the model with the smallest prediction model learning result error.

S134 단계는 S131 단계 내지 S133 단계를 통해 결정된 학습 파라미터를 통해 기초 심층 신경망의 구조를 생성하는 단계이다. 위에서 설명한 바와 같이, 일반적으로 인공신경망 기반의 수요 예측 방법은 주로 퍼지 신경망이나 다층 퍼셉트론 형태로 외부 요인에 대한 반영이 용이한 장점이 있으나 추상화를 담당하는 은닉층의 수가 늘어나는 경우, 사라지는 경사 문제(Vanishing Gradient Problem) 등으로 예측 모델의 학습이 제대로 이루어지지 않는 현상이 발생한다.Step S134 is a step of generating the structure of the underlying NN using the learning parameters determined through steps S131 to S133. As described above, demand prediction methods based on artificial neural networks in general are advantageous in that they are easily reflected on external factors in the form of fuzzy neural network or multilayer perceptron. However, when the number of hidden layers responsible for abstraction is increased, The problem is that the prediction model is not learned properly.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법은 이러한 사라지는 경사 문제를 극복하기 위해, S135 단계를 통해 RBM 선행 학습 방법 또는 ReLU(Rectified Linear Unit)를 활성 함수로 사용한 심층 신경망 모델을 선정하는 과정을 수행할 수 있다.Accordingly, in order to overcome such a disappearing slope problem, the depth-based neural network-based demand power demand prediction method according to an embodiment of the present invention uses an RBM pre-learning method or ReLU (Rectified Linear Unit) A neural network model can be selected.

심층 신경망은 도 4에 도시된 것처럼, 입력층, 은닉층, 출력층으로 구성되어 있고, 각 계층은 도 5의 인공 신경으로 구성된다. 각 층과 이를 구성하는 인공 신경의 수 또는 학습 반복 횟수 등의 학습 파라미터는 S132 단계에서 선정된 값을 따른다. 결정시 사용하는 검증 데이터 셋을 통해 결정 될 수 있다. 단, 입력층과 출력층의 노드 수는 각각 학습 데이터 셋에서 데이터와 레이블의 길이와 동일한 값으로 정해진다. 심층 신경망은 학습 데이터 세트를 이용하여 학습된다. 학습이란 네트워크 전체의 가중치를 특정 목적에 부합하는 값을 갖도록 순차적으로 갱신하는 것을 말한다. 심층 신경망에서의 학습은 입력 데이터를 통한 예측과 레이블간의 오차가 최소화되는 것을 목적으로 한다. 이와 같은 학습은 오류 역전파(Error Backpropagation) 알고리즘을 통하여 이루어 질 수 있다.As shown in FIG. 4, the deep layer neural network is composed of an input layer, a hidden layer, and an output layer, and each layer is composed of the artificial nerve of FIG. The learning parameters such as the number of artificial nerves constituting each layer and the number of learning repetition times of each layer follow the values selected in step S132. Can be determined through the verification data set used in the determination. However, the number of nodes in the input layer and the output layer is set to the same value as the length of the data and label in the learning data set, respectively. The in-depth neural network is learned using a set of learning data. Learning refers to sequentially updating the weights of the entire network so as to have a value matching a specific purpose. Learning in depth neural networks aims at minimizing the error between prediction and labeling through input data. This learning can be done through an error backpropagation algorithm.

RBM 모델을 사용하는 경우, 순차적으로 S136 단계 및 S137 단계가 수행될 수 있다(즉, RBM 선행학습 단계와 미세조정 단계가 수행될 수 있다).If the RBM model is used, steps S136 and S137 may be sequentially performed (i.e., the RBM pre-learning step and the fine tuning step may be performed).

여기서, S136 단계는 목표로 하는 네트워크 구조와 동일한 구조를 갖도록 순차적으로 RBM을 쌓아 학습한다. RBM에서의 학습은 주어진 학습 데이터에 해당하는 RBM의 상태로 존재할 확률을 최대화하는 것을 목적으로 한다. 이때, 학습 데이터에 대해 RBM이 특정 상태로 존재할 확률은 RBM의 에너지로 정의된다. 여기서, RMB의 구조에 대한 예시는 도 6에 도시된다. 또한, RBM의 상태 확률은 아래의 수학식 1로 표현될 수 있다.Here, in step S136, the RBMs are sequentially stacked so as to have the same structure as the target network structure. Learning in the RBM aims to maximize the probability that it exists in the state of the RBM corresponding to the given learning data. At this time, the probability that the RBM exists in a specific state with respect to the learning data is defined as the energy of the RBM. Here, an example of the structure of the RMB is shown in Fig. In addition, the state probability of the RBM can be expressed by the following equation (1).

Figure pat00002
Figure pat00002

수학식 1에서 v, h는 각각 가시층과 은닉층의 on/off 상태를 나타내는 벡터이고, E(v, h)는 가시층과 은닉층의 상태에 따른 RBM의 에너지를 나타낸다. 또한, Z는 정규화를 위한 값으로 실질적으로 계산이 어렵기 때문에 실제 학습에서는 Constrastive Divergence 알고리즘으로 RBM을 학습한다. S136 단계에서는 선행학습 과정을 통해 생성된 네트워크의 가중치를 심층 신경망의 초기 가중치로 설정하여 오류 역전파 알고리즘을 통하여 학습할 수 있다.In Equation (1), v and h denote the on / off states of the visible layer and the hidden layer, respectively, and E (v, h) denotes the energy of the RBM depending on the states of the visible layer and the hidden layer. Also, because Z is a value for normalization, it is difficult to calculate the RBM effectively. Therefore, the RBM is learned by the Constructive Divergence algorithm in actual learning. In step S136, the weight of the network generated through the pre-learning process may be set as the initial weight of the neural network, and the learning can be performed through the error back propagation algorithm.

그 후, S138 단계를 통해 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성할 수 있다. Thereafter, in step S138, a depth neural network-based customer demand prediction model can be generated.

또한, S135 단계를 통한 판단 결과, ReLU 모델을 사용하는 경우 S139 단계를 통해 ReLU를 활성함수로 하여 오류 역전파 알고리즘으로 모델을 학습할 수 있다. 여기서, ReLU를 사용한 심층 신경망의 경우 도 6의 인공 신경에서 활성 함수를 아래 수학식 2로 적용한다. As a result of the determination in step S135, if the ReLU model is used, the model can be learned by the error back propagation algorithm using ReLU as an active function through step S139. Herein, in the case of the depth neural network using ReLU, the activation function in the artificial nerve of FIG. 6 is applied as Equation 2 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

수학식 2에서 z는 인공신경의 입력 데이터 벡터(

Figure pat00004
)에 대한 가중합(weighted summation)을 나타낸다.In Equation (2), z is the input data vector of the artificial nerve
Figure pat00004
) Of the weighted summation.

S140 단계는 수요 예측부에 의해, S130 단계를 통해 생성한 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 기초로 수용가의 전력 수요를 예측하는 단계이다. 구체적으로, S140 단계는 S130 단계를 통해 생성된 심층 신경망 기반 전력 수요 예측 모델로, 예측시점 이전까지 수집된 데이터들을 이용하여, 예측시점 이후의 예측하고자 하는 기간 동안의 전력 수요를 예측한다. 예측한 전력 수요는 정규화된 상태이므로 제산했던 과거 데이터 중 최대값으로 곱한다.Step S140 is a step of predicting the demand for the electric power of the customer based on the hypothetical network-based demand power demand prediction model generated by the demand forecasting unit in step S130. Specifically, in step S140, the depth-based neural network-based power demand prediction model generated in step S130 predicts the demand for power for the period after the prediction time using the data collected until the prediction time. Since the predicted power demand is normalized, it is multiplied by the maximum value of the historical data divided.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치(100)에 대한 블록도이다. 위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치(100)는 동적으로 변화하는 그리드 환경 내에서 수용가의 전력 수요를 정확히 예측하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치(100)는 데이터 수집부(110), 데이터 가공부(130), 모델 학습부(140) 및 수요 예측부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 이제, 도 7을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치(100)에 포함된 각 구성들에 대한 설명이 이루어진다.FIG. 7 is a block diagram of an apparatus for predicting a demand for a CNN-based demanded electric power according to an embodiment of the present invention. As described above, the neural network-based demand power demand forecasting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is characterized by accurately predicting a demand for power of a consumer in a dynamically changing grid environment. The apparatus for predicting the demand for a CA based on the neural network according to an embodiment of the present invention includes a data collecting unit 110, a data processing unit 130, a model learning unit 140, a demand predicting unit 150, As shown in FIG. Referring now to FIG. 7, a description will be given of each of the configurations included in the apparatus for predicting the demand for a ground based neural network based on a demand according to an embodiment of the present invention.

데이터 수집부(110)는 수용가의 전력 수요 예측을 위해 기상 데이터와, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 과거 일별 전력 사용량 데이터에 대한 일자 데이터를 수집하는 기능을 한다. 여기서, 데이터 수집은 가용 외부 데이터베이스 혹은 AMI로부터 이루어질 수 있다. 또한, 데이터 수집부(110)를 통해 수집되는 데이터는 평균 온도, 평균 습도, 평균 풍속, 일사합, 전운량 등을 포함하는 기상 데이터, 과거 일별 전력사용량 데이터(로드 프로파일), 그리고 전력 사용량 데이터에 대한 일자 데이터(계절, 월, 요일, 근무일) 등이 될 수 있다.The data collecting unit 110 collects daily data on weather data, past daily electricity consumption data, and past daily electricity consumption data for predicting a demand for electric power of a customer. Here, the data collection may be from an available external database or AMI. The data collected through the data collecting unit 110 includes at least one of weather data including average temperature, average humidity, average wind speed, unity, electricity, etc., past daily power use data (load profile) Date data (season, month, day of week, working day), and the like.

또한, 데이터 수집부(110)는 수집한 데이터를 데이터베이스(120)에 저장할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 데이터베이스(120)는 데이터를 저장할 수 있는 물리적인 디스크로 구현 할 수 있고, 예를 들어 csv 파일 형식으로 데이터를 저장할 수 있다. In addition, the data collection unit 110 may store the collected data in the database 120. As described above, the database 120 may be implemented as a physical disk capable of storing data, and may store data in a csv file format, for example.

데이터 가공부(130)는 데이터베이스(120)에 저장된 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터를 근거로 학습 데이터 세트를 생성하는 기능을 한다. 구체적으로, 데이터 가공부(130)는 데이터베이스에서 이상 데이터를 추출 및 수정하는 기능과, 데이터베이스(120)에 저장된 데이터들을 근거로 학습 데이터 세트를 생성하는 기능을 수행할 수 있고, 이를 위해 데이터 전처리 모듈(131)과 데이터 변환 모듈(132)을 포함하여 구성될 수 있다.The data processing unit 130 functions to generate a learning data set based on weather data stored in the database 120, past daily power usage data, and date data. Specifically, the data processing unit 130 may perform a function of extracting and modifying abnormal data from a database and a function of generating a learning data set based on the data stored in the database 120. To this end, a data preprocessing module (131) and a data conversion module (132).

데이터 전처리 모듈(131)은 데이터베이스(120)에 저장된 데이터(구체적으로, 과거 시점의 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터)들을 분석함으로써 이상 데이터의 존재 여부를 판단하는 기능을 한다. 여기서, 이상 데이터의 존재 여부 판단을 위한(즉, 데이터의 유효성 판단을 위한) 조건은 예를 들어, 다른 날짜의 동 시간대 데이터의 분포 중 특이 값을 갖는 데이터를 존재하는지 등이 포함될 수 있다. 이를 위해, 데이터 전처리 모듈(131)은 이러한 판단 과정 이전, 이상 데이터 판단 및 수정 처리를 위한 파라미터를 선정하고, 선정한 파라미터를 근거로 상술한 유효성 판단 과정을 수행할 수 있다.The data preprocessing module 131 determines whether or not abnormal data exists by analyzing the data stored in the database 120 (specifically, the weather data of the past time point, the electricity use amount data and the date data of the past days). Here, the condition for determining the presence or absence of the abnormal data (i.e., for judging the validity of the data) may include, for example, whether data having a specific value among the distribution of the same time zone data of different dates exists. To this end, the data preprocessing module 131 may select parameters for abnormal data determination and correction processing and may perform the above-described validity determination process based on the selected parameters.

또한, 데이터 전처리 모듈(131)은 이상 데이터가 검출될 경우, 다른 날짜의 동시간 데이터 또는 다른 날짜의 동 시간을 기준으로 미리 설정된 간격 내의 데이터로, 이상 데이터에 대한 수정을 수행할 수 있다.In addition, when abnormal data is detected, the data preprocessing module 131 can correct the abnormal data with the data within the predetermined interval based on the synchronous time data of another date or the same time of the other dates.

또한, 데이터 전처리 모듈(131)은 상술한 이상 데이터의 검출 및 수정 과정 이후, 수정 결과를 데이터베이스(120)에 저장함으로써, 데이터베이스(120)에 저장된 데이터들에 대한 갱신을 더 수행할 수 있다.The data preprocessing module 131 may further update the data stored in the database 120 by storing the correction result in the database 120 after the abnormal data detection and correction process described above.

데이터 변환 모듈(132)은 데이터 전처리 모듈(131)을 통해 전처리된, 데이터베이스(120)에 저장된 데이터들을 근거로 학습 데이터 세트를 생성하는 기능을 한다. 구체적으로, 데이터 변환 모듈(132)은 데이터베이스(120)에 저장된 데이터들의 데이터 유형(기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터)을 고려하여 변환 과정을 수행하고, 변환 결과를 근거로 학습 데이터 세트를 생성하는 기능을 한다. 이를 위해, 데이터 변환 모듈(132)은 기상 데이터와 과거 일별 전력 사용량 데이터에 있어서, 과거 데이터들 중 최대값으로 계산함으로써 0 내지 1 사이의 값을 갖도록 정규화하고, 일자 데이터에 있어서, 0~1사이의 이산값을 갖도록 맵핑을 수행하고, 예측에 사용되는 학습 윈도우를 결정하며, 상술한 변환 결과와 학습 윈도우를 근거로 학습 데이터 세트를 생성할 수 있다.The data conversion module 132 functions to generate a learning data set based on the data stored in the database 120, which is preprocessed through the data preprocessing module 131. Specifically, the data conversion module 132 performs a conversion process in consideration of the data type (weather data, past daily power usage data and date data) of the data stored in the database 120, As shown in FIG. To this end, the data conversion module 132 normalizes the meteorological data and the past daily power usage data so as to have a value between 0 and 1 by calculating the maximum value among the past data, A learning window to be used for prediction is determined, and a learning data set can be generated based on the conversion result and the learning window described above.

위에서 설명한 것처럼, 학습 데이터 세트는 크게 레이블과 학습 데이터로 구분될 수 있다. 여기서, 레이블은 예측하고자 하는 기간에 해당하는 정규화된 로드 프로파일을 나타내고, 학습 데이터 세트 내의 학습 데이터는 학습 윈도우의 크기에 대응하는 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터를 포함할 수 있다.As described above, the learning data set can be largely divided into a label and learning data. Here, the label indicates a normalized load profile corresponding to a period to be predicted, and the learning data in the learning data set may include meteorological data corresponding to the size of the learning window, past daily power consumption data, and date data.

모델 학습부(140)는 데이터 가공부(130)를 통해 생성된 학습 데이터 세트를 근거로 기초 심층 신경망을 생성하고, 설정된 학습 알고리즘을 기초 심층 신경망에 적용함으로써 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성하는 기능을 한다. The model learning unit 140 generates a depth neural network based on the learning data set generated through the data processor 130 and applies a set learning algorithm to the underlying neural network to generate a depth neural network- .

이를 위해, 모델 학습부(140)는 학습 데이터 세트 중 적어도 일부를 근거로 학습 파라미터를 선정하고, 선정한 학습 파라미터를 기초로 기초 심층 신경망을 생성할 수 있다. 또한, 모델 학습부(140)는 학습 데이터 세트에 대한 K겹 교차 검증 유무를 결정하고, K겹 교차 검증을 수행할 시 상기 학습 데이터 세트 중 적어도 일부로 구성된 검증 데이터 세트를 생성할 수 있다. 위에서 설명된 학습 파라미터는 K겹 교차 검증을 수행할 경우에는 검증 데이터 세트를 기반으로 선정될 수 있고, K겹 교차 검증을 수행하지 않을 경우에는 사용자로부터 결정된 학습 파라미터를 기본적으로 선정할 수 있다.For this, the model learning unit 140 can select the learning parameters based on at least a part of the learning data sets, and can generate the underlying depth-based neural network based on the selected learning parameters. In addition, the model learning unit 140 may determine whether there is a K-fold cross validation for the training data set, and generate a verification data set composed of at least a part of the learning data sets when performing the K-fold cross validation. The learning parameters described above can be selected based on the verification data set when K-fold cross-validation is performed, and the learning parameters determined from the user can be basically selected when K-fold cross-validation is not performed.

또한, 모델 학습부(140)는 선정한 학습 파라미터를 근거로 기초 심층 신경망을 생성하고, RBM(Restricted Boltzmann Machine)을 통한 선행 학습을 통해, 또는 ReLU((Rectified Linear Unit)를 활성 함수로 사용함으로써 심층 신경망 기반 전력 수요 예측 모델을 생성할 수 있다.In addition, the model learning unit 140 generates an underlying neural network based on the selected learning parameters, and generates preliminary learning through RBM (Restricted Boltzmann Machine) or by using ReLU (Rectified Linear Unit) We can generate neural network based power demand forecasting model.

수요 예측부(150)는 모델 학습부(140)를 통해 생성된 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 기초로 수용가의 전력 수요를 예측하는 기능을 한다. 구체적으로, 수요 예측부(150)는 모델 학습부(140)를 통해 생성된 심층 신경망 기반 전력 수요 예측 모델로, 예측시점 이전까지 수집된 데이터들을 이용하여, 예측시점 이후의 예측하고자 하는 기간 동안의 전력 수요를 예측한다. 예측한 전력 수요는 정규화된 상태이므로 제산했던 과거 데이터 중 최대값으로 곱한다.The demand predicting unit 150 predicts the power demand of the customer on the basis of the hypothetical neural network based power demand prediction model generated through the model learning unit 140. Specifically, the demand forecasting unit 150 is a depth-based neural network-based power demand forecasting model generated through the model learning unit 140. The demand forecasting unit 150 uses the data collected until the prediction time point, Predict power demand. Since the predicted power demand is normalized, it is multiplied by the maximum value of the historical data divided.

또한, 본 발명의 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치 및 방법은 상기 방식 외에 신재생 에너지 발전량 예측에 적용되는 것도 가능하다. 예를 들어, 위에서 설명된 데이터 가공부(130)에서, 학습 데이터 세트의 구성을 변경함으로써 태양열, 풍력 발전 등 신재생 에너지 발전량 예측을 수행하는 방식도 생각해볼 수 있다. 또한, 향후 네트워크 구조를 자동적으로 결정하는 메커니즘을 모델 학습부(140)에 추가함으로써 예측 정확도를 개선할 수 있다.In addition, the apparatus and method for predicting the demand of a customer based on the neural network of the present invention can be applied to the prediction of renewable energy generation amount in addition to the above method. For example, in the data processing unit 130 described above, a method of predicting renewable energy generation amount such as solar heat, wind power generation, etc. by changing the configuration of the learning data set can be considered. In addition, prediction accuracy can be improved by adding a mechanism for automatically determining the network structure to the model learning unit 140 in the future.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치
110 : 데이터 수집부 120 : 데이터 베이스
130 : 데이터 가공부 131 : 데이터 전처리 모듈
132 : 데이터 변환 모듈 140 : 모델 학습부
150 : 수요 예측부
100: Demand forecasting system based on in-depth network
110: Data collecting unit 120: Database
130: Data processing unit 131: Data preprocessing module
132: data conversion module 140: model learning unit
150: Demand forecasting section

Claims (18)

수용가의 전력 수요 예측을 위해 기상 데이터와, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 상기 과거 일별 전력 사용량 데이터에 대한 일자 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
상기 기상 데이터, 상기 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 상기 일자 데이터를 근거로 학습 데이터 세트를 생성하는 데이터 가공부;
상기 학습 데이터 세트를 근거로 기초 심층 신경망을 생성하고, 설정된 학습 알고리즘을 상기 기초 심층 신경망에 적용함으로써 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성하는 모델 학습부; 및
상기 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 기초로 상기 수용가의 전력 수요를 예측하는 수요 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치.
A data collecting unit for collecting daily data on meteorological data, past daily electricity use data and past daily electricity use data for predicting a demand for electric power of a customer;
A data processing unit for generating a learning data set based on the weather data, the past daily power usage data, and the date data;
A model learning unit for generating a depth neural network based power demand prediction model by generating an underlying neural network based on the learning data set and applying a set learning algorithm to the underlying neural network; And
And a demand predicting unit for predicting the power demand of the customer on the basis of the hypothetical network-based demand power demand prediction model.
제1항에 있어서,
상기 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델은 RBM(Restricted Boltzmann Machine)을 통한 선행 학습을 통해, 또는 ReLU((Rectified Linear Unit)를 활성 함수로 사용함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치.
The method according to claim 1,
The depth-based neural network-based power demand forecasting model is generated by prior learning through a Restricted Boltzmann Machine (RBM) or by using ReLU (Rectified Linear Unit) as an active function. Device.
제1항에 있어서,
상기 모델 학습부는 상기 학습 데이터 세트 중 적어도 일부를 근거로 학습 파라미터를 선정하고, 선정한 학습 파라미터를 기초로 기초 심층 신경망을 생성하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the model learning unit selects learning parameters based on at least a part of the learning data sets and generates a base NN based on the selected learning parameters.
제3항에 있어서,
상기 모델 학습부는 상기 학습 데이터 세트에 대한 K겹 교차 검증 유무를 결정하고, K겹 교차 검증을 수행할 시 상기 학습 데이터 세트 중 적어도 일부로 구성된 검증 데이터 세트를 생성하며, 상기 학습 파라미터는 상기 검증 데이터 세트를 기반으로 선정되는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치.
The method of claim 3,
Wherein the model learning unit determines whether there is a K-fold cross validation for the training data set, generates a verification data set comprising at least a part of the learning data sets when performing K-fold cross validation, Wherein the power demand prediction device is based on a neural network.
제1항에 있어서,
상기 데이터 가공부는 과거 데이터들 중 상기 학습에 이용되는 과거 데이터의 기간을 결정하는데 이용되는 학습 윈도우를 결정하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the data processing unit determines a learning window used to determine a period of past data used in the learning among past data.
제5항에 있어서,
상기 학습 데이터 세트는 레이블과 학습 데이터로 구분되고, 상기 레이블은 예측하고자 하는 기간에 해당하는 로드 프로파일을 나타내며, 상기 학습 데이터는 상기 학습 윈도우의 크기에 대응하는 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the learning data set is divided into a label and learning data, the label indicates a load profile corresponding to a period to be predicted, and the learning data includes meteorological data corresponding to the size of the learning window, Data based on at least one of the at least two types of data.
제1항에 있어서,
상기 데이터 가공부는 상기 기상 데이터, 상기 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 상기 일자 데이터를 분석함으로써 이상 데이터의 존재 여부를 판단하는 데이터 전처리 모듈을 포함하고,
상기 데이터 전처리 모듈은 이상 데이터가 존재할 시 상기 이상 데이터 보다 더 과거 시점의 데이터를 기초로 상기 이상 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the data processing unit includes a data preprocessing module for determining whether there is abnormal data by analyzing the weather data, the past daily power usage data, and the date data,
Wherein the data preprocessing module corrects the abnormal data based on data of a past time point more than the abnormal data when there is abnormal data.
제1항에 있어서,
상기 기상 데이터는 평균 온도, 평균 습도, 평균 풍속, 일사합 및 전운량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the meteorological data includes at least one of an average temperature, an average humidity, an average wind speed, a singlet, and a circulation rate.
제1항에 있어서,
상기 기초 심층 신경망은 입력층, 은닉층 및 출력층으로 구성되고, 상기 입력층, 은닉층 및 출력층은 각각 인공 신경으로 구성되는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the base layer NN comprises an input layer, a hidden layer, and an output layer, and wherein the input layer, the hidden layer, and the output layer each comprise artificial neurons.
데이터 수집부에 의해, 수용가의 전력 수요 예측을 위해 기상 데이터와, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 상기 과거 일별 전력 사용량 데이터에 대한 일자 데이터를 수집하는 단계;
데이터 가공부에 의해, 상기 기상 데이터, 상기 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 상기 일자 데이터를 근거로 학습 데이터 세트를 생성하는 단계;
모델 학습부에 의해, 상기 학습 데이터 세트를 근거로 기초 심층 신경망을 생성하고, 설정된 학습 알고리즘을 상기 기초 심층 신경망에 적용함으로써 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성하는 단계; 및
수요 예측부에 의해, 상기 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 기초로 상기 수용가의 전력 수요를 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법.
Collecting the date data for the electricity demand data of the past, the past electricity consumption data for the past and the electricity consumption data for the past by the data collection unit for the prediction of the electric power demand of the customer;
Generating a learning data set based on the weather data, the past daily power usage data, and the date data by a data processing unit;
Generating a neural network based on the learning data set by the model learning unit and applying the set learning algorithm to the basic neural network; And
And estimating power demand of the customer based on the depth network-based customer demand forecast model by the demand forecasting unit.
제10항에 있어서,
상기 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델은 RBM을 통한 선행 학습을 통해, 또는 ReLU를 활성 함수로 사용함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the neural network-based demand power demand prediction model is generated by pre-learning through RBM or by using ReLU as an active function.
제10항에 있어서,
상기 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성하는 단계는,
상기 학습 데이터 세트 중 적어도 일부를 근거로 학습 파라미터를 선정하는 단계; 및
선정한 학습 파라미터를 기초로 기초 심층 신경망을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법.
11. The method of claim 10,
The method of claim 1, wherein the generating the deep-
Selecting a learning parameter based on at least a portion of the learning data sets; And
And generating an underlying neural network based on the selected learning parameters. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제12항에 있어서,
상기 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 모델을 생성하는 단계는,
상기 학습 데이터 세트에 대한 K겹 교차 검증 유무를 결정하는 단계; 및
K겹 교차 검증을 수행할 시 상기 학습 데이터 세트 중 적어도 일부로 구성된 검증 데이터 세트를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 학습 파라미터는 상기 검증 데이터 세트를 기반으로 선정되는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법.
13. The method of claim 12,
The method of claim 1, wherein the generating the deep-
Determining whether there is a K-fold cross-validation of the learning data set; And
Generating a set of verification data comprising at least a portion of the learning data sets when performing K-fold cross validation, wherein the learning parameters are selected based on the verification data set. Prediction method.
제10항에 있어서,
상기 학습 데이터 세트를 생성하는 단계는 과거 데이터들 중 상기 학습에 이용되는 과거 데이터의 기간을 결정하는데 이용되는 학습 윈도우를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the step of generating the learning data set comprises determining a learning window used to determine a period of historical data used in the learning among past data.
제14항에 있어서,
상기 학습 데이터 세트는 레이블과 학습 데이터로 구분되고, 상기 레이블은 예측하고자 하는 기간에 해당하는 로드 프로파일을 나타내며, 상기 학습 데이터는 상기 학습 윈도우의 크기에 대응하는 기상 데이터, 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 일자 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the learning data set is divided into a label and learning data, the label indicates a load profile corresponding to a period to be predicted, and the learning data includes meteorological data corresponding to the size of the learning window, Data based on the power consumption of the network.
제10항에 있어서,
상기 학습 데이터 세트를 생성하는 단계 이전, 상기 데이터 가공부에 의해, 상기 기상 데이터, 상기 과거 일별 전력 사용량 데이터 및 상기 일자 데이터를 분석함으로써 이상 데이터의 존재 여부를 판단하는 단계; 및
이상 데이터가 존재할 시 상기 이상 데이터 보다 더 과거 시점의 데이터를 기초로 상기 이상 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법.
11. The method of claim 10,
Determining whether the abnormal data exists by analyzing the weather data, the past daily power consumption data, and the date data before the step of generating the learning data set; And
And correcting the abnormal data based on data of a past time point more than the abnormal data when abnormal data exists.
제10항에 있어서,
상기 기상 데이터는 평균 온도, 평균 습도, 평균 풍속, 일사합 및 전운량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the meteorological data includes at least one of an average temperature, an average humidity, an average wind speed, a singular value, and a circulation rate.
제10항에 있어서,
상기 기초 심층 신경망은 입력층, 은닉층 및 출력층으로 구성되고, 상기 입력층, 은닉층 및 출력층은 각각 인공 신경으로 구성되는 것을 특징으로 하는 심층 신경망 기반 수용가 전력 수요 예측 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the base layer neural network is comprised of an input layer, a hidden layer and an output layer, and wherein the input layer, the hidden layer and the output layer each comprise artificial neurons.
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Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110288215A (en) * 2019-06-17 2019-09-27 国网甘肃省电力公司兰州供电公司 A kind of power customer service Situation Awareness evaluation method based on entropy assessment
CN110363334A (en) * 2019-06-21 2019-10-22 西安工程大学 Grid-connected grid line loss prediction technique based on Grey Neural Network Model
CN110490378A (en) * 2019-08-07 2019-11-22 中国南方电网有限责任公司 The calculation method of Power Network Status Estimation precision based on cloud SCADA big data
CN110598912A (en) * 2019-08-21 2019-12-20 广东工业大学 Spring festival period electricity selling quantity prediction method for electricity selling company
CN110889564A (en) * 2019-12-16 2020-03-17 吉林大学 Short-term power load prediction method based on MKPCA-RBFNN
KR20200034023A (en) * 2018-09-12 2020-03-31 주식회사 석영시스템즈 A method for creating demand response determination model for hvac system and a method for demand response
WO2020071662A1 (en) 2018-10-02 2020-04-09 주식회사 스템온 Composition comprising induced exosome for hair regeneration
WO2020071663A1 (en) 2018-10-02 2020-04-09 주식회사 스템온 Composition for skin regeneration and wound healing, comprising induced exosomes
KR20200068056A (en) * 2018-11-26 2020-06-15 한국과학기술원 Method and System for Power Load Forecasting based on Pattern Tagging
CN111582626A (en) * 2020-03-17 2020-08-25 上海博英信息科技有限公司 Power grid planning adaptability method based on big data
KR20200103193A (en) * 2019-02-15 2020-09-02 성균관대학교산학협력단 Methods and apparatuses for forecasting power demand using deep structure
CN111882157A (en) * 2020-06-24 2020-11-03 东莞理工学院 Demand prediction method and system based on deep space-time neural network and computer readable storage medium
CN111899123A (en) * 2020-07-28 2020-11-06 深圳江行联加智能科技有限公司 Electric quantity prediction method, electric quantity prediction device and computer readable storage medium
KR20200131462A (en) * 2019-05-14 2020-11-24 고려대학교 세종산학협력단 An algorithm to calculate nonlinear income elasticity and nonlinear price elasticity of product demand using consumption expenditure data and deep neural network
KR20210017957A (en) * 2019-08-05 2021-02-17 주식회사 인터리핀 P2p loan server, method and computer program through relationship banking based on machine learning
KR20210026447A (en) * 2019-08-30 2021-03-10 한국전력공사 Apparatus and method for Deep neural network based power demand prediction
KR20210037040A (en) * 2019-09-26 2021-04-06 한국전력공사 Method of providing business hours information of facilities using machine learning
KR20210085315A (en) * 2019-12-30 2021-07-08 한국과학기술연구원 Deep learning based method for estimating output value of power plant and system for performing the same
KR20210089940A (en) * 2020-01-09 2021-07-19 순천대학교 산학협력단 A System for Production Prediction of Acer mono Sap
KR102362808B1 (en) * 2021-03-24 2022-02-14 (주)유엔이커뮤니케이션즈 Method for Measuring Worker Risk by Situation
CN114118530A (en) * 2021-11-04 2022-03-01 杭州经纬信息技术股份有限公司 Prediction method and device based on multi-household power consumption prediction model
WO2022122811A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 Unilever Ip Holdings B.V. Forecasting system and method
KR20220082618A (en) * 2020-12-10 2022-06-17 한국과학기술원 Semi-synthetic data generation apparatus and method thereof
KR20220115357A (en) * 2021-02-10 2022-08-17 주식회사 티라유텍 A method and apparatus for generating future demand forecast data based on attention mechanism
KR20230046824A (en) 2021-09-30 2023-04-06 광운대학교 산학협력단 Method and apparatus for detecting energy theft in internet of energy based on deep reinforcement learning
KR20230057039A (en) 2021-10-21 2023-04-28 주식회사 스마트에버 Method and apparatus for power consumption prediction based on deep reinforcement learning with multi-agent
KR102540027B1 (en) * 2022-02-16 2023-06-08 호서대학교 산학협력단 Power control system and method characterized in that possible to predict power demand and detect abnormalities
US11734388B2 (en) 2020-01-17 2023-08-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for predicting time-series data
KR102615485B1 (en) * 2022-07-06 2023-12-19 재단법인 녹색에너지연구원 Operating method for digital-twin based microgrid

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101025788B1 (en) 2010-09-29 2011-04-04 한국전력공사 Apparatus and method for estimating power consumption using estimation accuracy feedback

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101025788B1 (en) 2010-09-29 2011-04-04 한국전력공사 Apparatus and method for estimating power consumption using estimation accuracy feedback

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200034023A (en) * 2018-09-12 2020-03-31 주식회사 석영시스템즈 A method for creating demand response determination model for hvac system and a method for demand response
US12011464B2 (en) 2018-10-02 2024-06-18 Stemon Inc. Composition comprising induced exosome for hair regeneration
WO2020071662A1 (en) 2018-10-02 2020-04-09 주식회사 스템온 Composition comprising induced exosome for hair regeneration
WO2020071663A1 (en) 2018-10-02 2020-04-09 주식회사 스템온 Composition for skin regeneration and wound healing, comprising induced exosomes
KR20200068056A (en) * 2018-11-26 2020-06-15 한국과학기술원 Method and System for Power Load Forecasting based on Pattern Tagging
KR20200103193A (en) * 2019-02-15 2020-09-02 성균관대학교산학협력단 Methods and apparatuses for forecasting power demand using deep structure
KR20200131462A (en) * 2019-05-14 2020-11-24 고려대학교 세종산학협력단 An algorithm to calculate nonlinear income elasticity and nonlinear price elasticity of product demand using consumption expenditure data and deep neural network
CN110288215A (en) * 2019-06-17 2019-09-27 国网甘肃省电力公司兰州供电公司 A kind of power customer service Situation Awareness evaluation method based on entropy assessment
CN110363334A (en) * 2019-06-21 2019-10-22 西安工程大学 Grid-connected grid line loss prediction technique based on Grey Neural Network Model
CN110363334B (en) * 2019-06-21 2023-05-12 西安工程大学 Grid line loss prediction method of photovoltaic grid connection based on gray neural network model
KR20210017957A (en) * 2019-08-05 2021-02-17 주식회사 인터리핀 P2p loan server, method and computer program through relationship banking based on machine learning
CN110490378A (en) * 2019-08-07 2019-11-22 中国南方电网有限责任公司 The calculation method of Power Network Status Estimation precision based on cloud SCADA big data
CN110598912A (en) * 2019-08-21 2019-12-20 广东工业大学 Spring festival period electricity selling quantity prediction method for electricity selling company
CN110598912B (en) * 2019-08-21 2024-01-09 广东工业大学 Electricity sales prediction method for electricity sales company during spring festival
KR20210026447A (en) * 2019-08-30 2021-03-10 한국전력공사 Apparatus and method for Deep neural network based power demand prediction
KR20210037040A (en) * 2019-09-26 2021-04-06 한국전력공사 Method of providing business hours information of facilities using machine learning
CN110889564A (en) * 2019-12-16 2020-03-17 吉林大学 Short-term power load prediction method based on MKPCA-RBFNN
KR20210085315A (en) * 2019-12-30 2021-07-08 한국과학기술연구원 Deep learning based method for estimating output value of power plant and system for performing the same
KR20210089940A (en) * 2020-01-09 2021-07-19 순천대학교 산학협력단 A System for Production Prediction of Acer mono Sap
US11734388B2 (en) 2020-01-17 2023-08-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for predicting time-series data
US12008070B2 (en) 2020-01-17 2024-06-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for predicting time-series data
CN111582626A (en) * 2020-03-17 2020-08-25 上海博英信息科技有限公司 Power grid planning adaptability method based on big data
CN111882157A (en) * 2020-06-24 2020-11-03 东莞理工学院 Demand prediction method and system based on deep space-time neural network and computer readable storage medium
CN111899123A (en) * 2020-07-28 2020-11-06 深圳江行联加智能科技有限公司 Electric quantity prediction method, electric quantity prediction device and computer readable storage medium
WO2022122811A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 Unilever Ip Holdings B.V. Forecasting system and method
KR20220082618A (en) * 2020-12-10 2022-06-17 한국과학기술원 Semi-synthetic data generation apparatus and method thereof
KR20220115357A (en) * 2021-02-10 2022-08-17 주식회사 티라유텍 A method and apparatus for generating future demand forecast data based on attention mechanism
KR102362808B1 (en) * 2021-03-24 2022-02-14 (주)유엔이커뮤니케이션즈 Method for Measuring Worker Risk by Situation
KR20230046824A (en) 2021-09-30 2023-04-06 광운대학교 산학협력단 Method and apparatus for detecting energy theft in internet of energy based on deep reinforcement learning
KR20230057039A (en) 2021-10-21 2023-04-28 주식회사 스마트에버 Method and apparatus for power consumption prediction based on deep reinforcement learning with multi-agent
CN114118530A (en) * 2021-11-04 2022-03-01 杭州经纬信息技术股份有限公司 Prediction method and device based on multi-household power consumption prediction model
KR102540027B1 (en) * 2022-02-16 2023-06-08 호서대학교 산학협력단 Power control system and method characterized in that possible to predict power demand and detect abnormalities
KR102615485B1 (en) * 2022-07-06 2023-12-19 재단법인 녹색에너지연구원 Operating method for digital-twin based microgrid
WO2024010131A1 (en) * 2022-07-06 2024-01-11 재단법인 녹색에너지연구원 Method for operating microgrid on basis of digital twin

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