KR20200129343A - Weather data processing device for energy management and energy management system - Google Patents

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KR20200129343A
KR20200129343A KR1020190053600A KR20190053600A KR20200129343A KR 20200129343 A KR20200129343 A KR 20200129343A KR 1020190053600 A KR1020190053600 A KR 1020190053600A KR 20190053600 A KR20190053600 A KR 20190053600A KR 20200129343 A KR20200129343 A KR 20200129343A
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predicted weather
machine learning
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정학근
김종훈
류승환
한설이
이성진
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한국에너지기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a weather data processing apparatus capable of providing weather data, which is used by an energy management apparatus to predict energy demands, on the day before a prediction target day while increasing its accuracy, and an energy management system using the same. According to one aspect of the present invention, the energy management system includes: a weather data processing apparatus creating a first weather data file by using predicted weather data (D day/D+1 day predicted weather data) of the D+1 day which is forecasted on the D day to predict energy consumption of the D+1 day, creating a second weather data file by modifying the first weather data file through machine learning, and providing the second weather data file to an energy management apparatus; and the energy management apparatus predicting energy consumption of the D+1 day in a district by using the second weather data file provided from the weather data processing apparatus, and managing energy of the district based on the predicted energy consumption.

Description

에너지 관리를 위한 기상데이터 처리장치 및 에너지관리시스템{WEATHER DATA PROCESSING DEVICE FOR ENERGY MANAGEMENT AND ENERGY MANAGEMENT SYSTEM}Weather data processing device and energy management system for energy management {WEATHER DATA PROCESSING DEVICE FOR ENERGY MANAGEMENT AND ENERGY MANAGEMENT SYSTEM}

본 발명은 에너지 관리를 위한 기상데이터 처리장치 및 에너지관리시스템 에 관한 것이다.The present invention relates to a meteorological data processing apparatus and energy management system for energy management.

최근 빌딩 또는 구역 등의 에너지를 관리하기 위해 기상 정보를 활용하려는 시도가 증가하고 있다. 구역 등의 에너지 소비량은 기상 상황에 민감하게 반응하기 때문이다. 구역 등의 에너지를 관리하는 에너지관리장치가 기상 정보를 활용하여 자신이 담당하는 구역의 에너지 수요량을 미리 정확하게 예측할 수 있는 경우, 에너지관리장치는 구역의 에너지를 효율적으로 관리할 수 있다.Recently, attempts to use weather information to manage energy of buildings or areas are increasing. This is because the energy consumption of the area, etc. reacts sensitively to weather conditions. When an energy management device that manages energy such as a zone can accurately predict the amount of energy demand in a zone it is in charge of using weather information, the energy management device can efficiently manage the energy of the zone.

그러나 기상 정보를 활용하여 에너지 수요를 예측하려는 현재의 시도는 대부분 예측 대상 시점으로부터 3시간 이내에 예보되는 기상 데이터를 사용하는데 초점을 맞추고 있다. However, current attempts to predict energy demand using meteorological information are mostly focused on using weather data that is forecast within 3 hours of the target time point.

3시간 이내에 예보되는 예측기상데이터는 상대적으로 정확한 기상 상황을 알려준다는 장점이 있으나, 에너지관리장치의 입장에서는 기상 정보를 통한 에너지 수요의 예측 시점이 너무 늦다는 문제가 있다.Predicted weather data forecast within 3 hours has the advantage of providing relatively accurate weather conditions, but the energy management device has a problem that the timing of forecasting energy demand through weather information is too late.

최근의 에너지관리는 대상 구역을 복수의 레벨(예, 커뮤니티-빌딩-구역 등)로 구획하고 계통, 상위 에너지관리장치 및 하위 에너지관리장치 사이에서 수요반응(demand-response) 상호작용을 통해 에너지를 거래하면서 각자 자신의 이익을 극대화하려는 시도가 이루어지고 있다. 따라서, 수요반응을 통해 에너지 거래 시장에 참여하려는 에너지관리장치는 최소한 하루 전에 에너지 수요에 대한 예측을 할 필요가 있으므로, 3시간 이내에 제공되는 기상데이터는 시간적으로 너무 늦어 활용도가 낮다는 문제가 있다.In recent energy management, the target area is divided into multiple levels (e.g., community-building-area, etc.) and energy is generated through demand-response interactions between the system, upper energy management device and lower energy management device. While trading, attempts are being made to maximize their own profits. Therefore, since an energy management device that intends to participate in the energy trading market through a demand response needs to predict energy demand at least one day in advance, there is a problem that the weather data provided within 3 hours is too late in time and thus its utilization is low.

또한, 기상 상태의 급격한 변화(예, 기온의 급격한 상승 또는 하강)로 에너지 수요가 급변하는 경우, 에너지관리장치가 이를 미리 예측하지 못한다면 에너지를 효율적으로 관리하기 어려울 수 있다.In addition, when energy demand changes rapidly due to a sudden change in weather conditions (eg, a sudden rise or fall in temperature), it may be difficult to efficiently manage energy unless the energy management device predicts it in advance.

이와 같이, 기상 데이터를 활용하여 효율적으로 에너지를 관리하기 위해서는 기상 데이터를 활용한 에너지 수요 예측이 좀 더 이른 시점에 이루어질 필요가 있다.As described above, in order to efficiently manage energy using meteorological data, it is necessary to predict energy demand using meteorological data at an earlier time.

본 발명은 에너지관리장치가 에너지 수요를 예측하기 위해 사용하는 기상데이터를 예측 대상일의 전날에 제공하면서도 그 정확성을 높일 수 있는 기상데이터 처리장치 및 이를 이용한 에너지관리시스템을 제공할 수 있다.The present invention can provide a meteorological data processing device and an energy management system using the same, which can increase accuracy while providing meteorological data used by an energy management device to predict energy demand on the day before a target date.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, D+1일의 에너지 소비를 예측하기 위해 D일 예보된 D+1일의 예측기상데이터(D일/D+1일 예측기상데이터)를 이용하여 제1기상데이터파일을 생성하고, 머신러닝을 이용하여 상기 제1기상데이터파일을 수정한 제2기상데이터파일을 생성하며, 상기 제2기상데이터파일을 에너지관리장치로 제공하는 기상데이터 처리장치; 및 상기 기상데이터 처리장치로부터 제공받은 상기 제2기상데이터파일을 사용하여 구역의 D+1일의 에너지 소비량을 예측하고, 상기 예측된 에너지 소비량에 기초하여 상기 구역의 에너지를 관리하는 에너지관리장치;를 포함하는 에너지관리시스템이다.One aspect of the present invention for achieving the above-described object, in order to predict the energy consumption of the D + 1 day, the predicted weather data of the D + 1 day (D day / D + 1 day predicted weather data) Weather data processing by generating a first weather data file using machine learning, generating a second weather data file modified from the first weather data file using machine learning, and providing the second weather data file to an energy management device Device; And an energy management device for predicting an energy consumption amount of D+1 in the area using the second weather data file provided from the meteorological data processing device, and managing energy in the area based on the estimated energy consumption amount. It is an energy management system that includes.

상기 에너지관리시스템에 있어서, 상기 제2기상데이터파일은 상기 제1기상데이터파일에서 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나 이상이 상기 머신러닝에 의해 수정된 것일 수 있다. In the energy management system, the second weather data file may be at least one of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation in the first weather data file modified by the machine learning.

상기 에너지관리시스템에 있어서, 상기 기상데이터 처리장치는, D-1일에 예보된 D일의 기상데이터인 D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터(D일 실제기상데이터)를 수집하고, 상기 머신러닝은, 상기 D-1일/D일 예측기상데이터와 상기 D일의 실제기상데이터를 이용하여 상기 D일/D+1일 예측기상데이터를 수정하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성하고, 상기 기상데이터 처리장치는, 상기 머신러닝이 생성한 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 이용하여 상기 제2기상데이터파일을 생성할 수 있다. In the energy management system, the meteorological data processing device comprises: D-1 day/D day predicted weather data and D day actual weather data (D-day actual weather data ), and the machine learning corrects the predicted weather data of day D/D+1 by using the predicted weather data of day D-1/day D and the actual weather data of day D, +1 day corrected predicted weather data may be generated, and the weather data processing apparatus may generate the second weather data file using the D/D+1 corrected predicted weather data generated by the machine learning. .

상기 에너지관리시스템에 있어서, 상기 머신러닝은, D-1일/D일 예측기상데이터, D일의 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 것일 수 있다. In the energy management system, the machine learning is performed by inputting D-1 day/D day predicted weather data, D day actual weather data, and D day/D+1 day predicted weather data as inputs. One corrected predicted weather data may be output, but may be learned to reduce an error between the D/D+1 corrected predicted weather data and the D+1 actual weather data based on past weather data.

상기 에너지관리시스템에 있어서, 상기 머신러닝은, D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터의 오차, 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 것일 수 있다. In the energy management system, the machine learning is performed by inputting an error between the predicted weather data of day D-1/day D and the actual weather data of day D, and the predicted weather data of day D/D+1 as inputs. D+1 day corrected predicted weather data may be output, but it may be learned to reduce an error between the D day/D+1 day corrected predicted weather data and D+1 day actual weather data based on past weather data.

상기 에너지관리시스템에 있어서, 상기 머신러닝은 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터의 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량의 오차를 줄이도록 학습된 것일 수 있다. In the energy management system, the machine learning may be learned to reduce errors in temperature, humidity, wind speed, wind direction, and insolation of the corrected predicted weather data on day D/D+1.

상기 에너지관리시스템에 있어서, 상기 머신러닝은 상기 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량의 각각에 가중치를 부여하고, 상기 가중치를 고려한 오차의 총합이 최소화되도록 학습된 것일 수 있다. In the energy management system, the machine learning may be learned so that a weight is assigned to each of the temperature, humidity, wind speed, wind direction, and insolation, and the sum of errors considering the weight is minimized.

상기 에너지관리시스템에 있어서, 상기 제1기상데이터파일은, 상기 D일/D+1일 예측기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속을 추출하고 일사량을 계산하여 오리지널 기상데이터파일(WDF)을 업데이트하여 생성될 수 있다. In the energy management system, the first weather data file updates the original weather data file (WDF) by extracting temperature, humidity, wind direction, and wind speed from the predicted weather data on day D/D+1 and calculating solar radiation. Can be created by

본 발명의 다른 일 측면은, 구역의 에너지를 관리하는 에너지관리장치가 상기 구역의 D+1일의 에너지 소비량을 예측하는데 사용하기 위한 기상데이터파일을 제공하는 기상데이터 처리장치에 있어서, D-1일 예보된 D일의 예측기상데이터(D-1일/D일 예측기상데이터), D일의 실제기상데이터 및 D일 예보된 D+1일의 예측기상데이터(D일/D+1일 예측기상데이터)를 수집하는 기상정보수집부; 상기 D-1일/D일 예측기상데이터와 상기 D일의 실제기상데이터의 오차 정보를 활용하여 D일/D+1일 예측기상데이터를 수정한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성하는 머신러닝; 및 상기 머신러닝이 생성한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 이용하여 상기 에너지관리장치에게 제공할 상기 기상데이터파일을 생성하는 기상데이터파일생성부;를 포함하는 기상데이터 처리장치이다. Another aspect of the present invention is a meteorological data processing device that provides a meteorological data file for use in predicting the energy consumption of D+1 day in the area by the energy management device for managing energy in the area, D-1 Predicted weather data for day D (D-1 day/D day predicted weather data), actual weather data for day D, and predicted weather data for day D+1 (day D/D+1 forecast) A weather information collection unit that collects weather data); Using the error information of the D-1/D day predicted weather data and the D day predicted weather data, D-day/D+1-day corrected predicted weather data are modified. Machine learning to generate; And a meteorological data file generation unit that generates the meteorological data file to be provided to the energy management device by using the D-day/D+1-day modified predicted weather data generated by the machine learning.

상기 기상데이터 처리장치에 있어서, 상기 머신러닝은, 상기 D-1일/D일 예측기상데이터, 상기 D일의 실제기상데이터 및 상기 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 것일 수 있다. In the meteorological data processing apparatus, the machine learning is performed by inputting the predicted weather data of the D-1/D day, the actual weather data of the D, and the predicted weather data of the D/D+1 as inputs. /D+1 day corrected predicted weather data is output, but it may be learned to reduce an error between the D day/D+1 day corrected predicted weather data and D+1 day actual weather data based on past weather data.

상기 기상데이터 처리장치에 있어서, 상기 머신러닝은, 상기 D-1일/D일 예측기상데이터와 상기 D일의 실제기상데이터의 오차, 및 상기 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 것일 수 있다. In the meteorological data processing apparatus, the machine learning inputs an error between the predicted weather data of the D-1/D day and the actual weather data of the D, and the predicted weather data of the D/D+1 as inputs. It outputs the corrected predicted weather data for D/D+1, but learned to reduce the error between the corrected predicted weather data for D/D+1 and the actual weather data for D+1 based on past weather data. I can.

상기 기상데이터 처리장치에 있어서, 상기 D일/D+1일 예측기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속을 추출하고 일사량을 계산하여 오리지널 기상데이터파일(WDF)을 업데이트하여 제1기상데이터파일이 생성되고, 상기 기상데이터파일은, 상기 머신러닝이 출력한 D일/D+1일 수정예측기상데이터에 기초하여 상기 제1기상데이터파일에서 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나가 수정되어 생성될 수 있다. In the meteorological data processing apparatus, the first weather data file is updated by extracting temperature, humidity, wind direction, and wind speed from the predicted weather data on day D/D+1, calculating solar radiation, and updating the original weather data file (WDF). Is generated, and the weather data file is modified at least one of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation in the first weather data file based on the D-day/D+1-day modified predicted weather data output by the machine learning. Can be created.

본 발명의 다른 일 측면은, 구역의 에너지를 관리하는 에너지관리장치가 상기 구역의 D+1일의 에너지 소비량을 예측하는데 사용하기 위한 기상데이터파일을 제공하는 기상데이터 처리장치에 의해 수행되는 기상데이터 처리방법에 있어서, 기상데이터 처리장치가 D-1일 예보된 D일의 예측기상데이터(D-1일/D일 예측기상데이터), D일의 실제기상데이터 및 D일 예보된 D+1일의 예측기상데이터(D일/D+1일 예측기상데이터)를 수집하는 단계; 기상데이터 처리장치가 머신러닝으로 하여금 상기 D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터의 오차 정보를 활용하여 D일/D+1일 예측기상데이터를 수정한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성하도록 지시하는 단계; 및 기상데이터 처리장치가 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 이용하여 상기 에너지관리장치에게 제공할 상기 기상데이터파일을 생성하는 단계;를 포함하는 기상데이터 처리방법이다. Another aspect of the present invention is a meteorological data performed by a meteorological data processing device that provides a meteorological data file for use by an energy management device that manages energy in an area to predict the energy consumption of D+1 in the area. In the processing method, the meteorological data processing device is the forecasted weather data of the D day (D-1 day/D day predicted weather data), the actual weather data of the D day, and the predicted day D+1 of the day D. Collecting predicted weather data (D day/D+1 day predicted weather data); The weather data processing device causes machine learning to modify the D-day/D+1-day predicted weather data by using the error information of the D-1 day/D day predicted weather data and the D day's actual weather data. Instructing to generate corrected predicted weather data for +1 days; And generating, by the meteorological data processing device, the meteorological data file to be provided to the energy management device by using the D-day/D+1-day modified predicted weather data.

상기 기상데이터 처리방법에 있어서, 상기 D일/D+1일 예측기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속을 추출하고 일사량을 계산하여 오리지널 기상데이터파일(WDF)을 업데이트하여 제1기상데이터파일이 생성되고, 상기 기상데이터파일은, 상기 머신러닝이 출력한 D일/D+1일 수정예측기상데이터에 기초하여 상기 제1기상데이터파일에서 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나가 수정되어 생성될 수 있다. In the meteorological data processing method, the first weather data file is updated by extracting temperature, humidity, wind direction, and wind speed from the predicted weather data on day D/D+1, calculating solar radiation, and updating the original weather data file (WDF). Is generated, and the weather data file is modified at least one of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation in the first weather data file based on the D-day/D+1-day modified predicted weather data output by the machine learning. Can be created.

상기 기상데이터 처리방법에 있어서, 상기 D일/D+1일 예측기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속을 추출하는 단계는, 상기 D일/D+1일 예측기상데이터를 XML 변환하는 단계; 상기 XML 데이터에서 3시간 간격의 기상데이터를 추출하는 단계; 보간법을 사용하여 상기 3시간 간격의 기상데이터로부터 1시간 간격의 기상데이터를 생성하는 단계; 및 상기 1시간 간격의 기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속을 추출하는 단계;를 포함할 수 있다. In the meteorological data processing method, the extracting of temperature, humidity, wind direction and wind speed from the D/D+1 predicted weather data comprises: converting the D/D+1 predicted weather data to XML; Extracting weather data at 3-hour intervals from the XML data; Generating weather data at 1 hour intervals from the weather data at 3 hour intervals using an interpolation method; And extracting temperature, humidity, wind direction, and wind speed from the weather data at an hourly interval.

상기 기상데이터 처리방법에 있어서, 상기 기상데이터파일은 상기 제1기상데이터파일에서 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나 이상의 데이터가 상기 머신러닝에 의해 수정될 수 있다. In the meteorological data processing method, the meteorological data file may modify at least one of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation from the first weather data file by the machine learning.

상기 기상데이터 처리방법에 있어서, 상기 머신러닝은, D-1일/D일 예측기상데이터, D일의 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 것일 수 있다. In the meteorological data processing method, the machine learning is performed by inputting D-1 day/D day predicted weather data, D day actual weather data, and D day/D+1 day predicted weather data as inputs. The corrected predicted weather data for the first day is output, but may be learned to reduce an error between the corrected predicted weather data for the D/D+1 and the actual weather data for the D+1 based on past weather data.

본 발명에 의하면, 에너지관리장치가 에너지 수요를 예측하기 위해 사용하는 기상데이터를 예측 대상일의 전날에 제공하면서도 그 정확성을 높임으로써, 기상데이터를 활용한 에너지 관리를 좀 더 효율적으로 수행할 수 있다. According to the present invention, energy management using meteorological data can be performed more efficiently by increasing the accuracy while providing meteorological data used by the energy management device to predict energy demand on the day before the target date. .

도 1은 일 실시예에 따른 에너지관리시스템과 그 주변 구성을 예시한다.
도 2와 도 3은 일 실시예에 따른 기상데이터의 처리방법을 시간의 흐름에 따라 예시하는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 기상데이터 처리 및 에너지 수요 예측 절차를 예시하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1기상데이터파일의 생성 절차를 예시하는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 기상데이터 처리장치를 예시하는 도면이다.
도 7과 도 8은 일 실시예에 따른 머신러닝을 예시하는 도면이다.
도 9와 도 10은 일 실시예에 따른 머신러닝을 예시하는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 에너지관리시스템과 그 주변 구성을 예시한다.
도 12는 도 11의 실시예에 사용될 수 있는 기상데이터 처리장치를 예시한다.
1 illustrates an energy management system and a peripheral configuration thereof according to an embodiment.
2 and 3 are diagrams illustrating a method of processing weather data according to an exemplary embodiment over time.
4 is a diagram illustrating a process of processing weather data and predicting energy demand according to an embodiment.
5 is a diagram illustrating a procedure for generating a first weather data file according to an embodiment.
6 is a diagram illustrating a meteorological data processing apparatus according to an embodiment.
7 and 8 are diagrams illustrating machine learning according to an embodiment.
9 and 10 are diagrams illustrating machine learning according to an embodiment.
11 illustrates an energy management system and a peripheral configuration thereof according to an embodiment.
12 illustrates a weather data processing apparatus that can be used in the embodiment of FIG. 11.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

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. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the constituent elements of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

도 1은 일 실시예에 따른 에너지관리시스템과 그 주변 구성을 예시한다. 1 illustrates an energy management system and a peripheral configuration thereof according to an embodiment.

에너지관리시스템은 기상예보기관(10)이 예보한 기상데이터를 네트워크(30)를 통해 수집하고, 수집된 기상데이터를 활용하여 미래의 에너지 수요를 예측하고, 예측된 에너지 수요에 기초하여 빌딩이나 구역 등(이하 단순히 '구역'이라고도 함)의 에너지를 관리할 수 있다. The energy management system collects weather data forecasted by the weather forecaster 10 through the network 30, uses the collected weather data to predict future energy demand, and based on the predicted energy demand, the building or area You can manage the energy of the lights (hereinafter simply referred to as'zones').

이를 위해, 에너지관리시스템은 기상데이터 처리장치(100), 머신러닝(110) 및 에너지관리장치(20, EMS)를 포함할 수 있다. To this end, the energy management system may include a meteorological data processing device 100, machine learning 110, and an energy management device 20 (EMS).

설명의 편의를 위해, 본 명세서에서는 에너지 소비를 예측하고자 하는 날을 'D+1일'로 언급하고, 에너지 소비를 예측하고자 하는 날의 전날을 'D일'이라고 언급하며, 에너지 소비를 예측하고자 하는 날의 전전날을 'D-1일'이라고 언급하기로 한다(도 2 참조). 또한, D일에 예보된 D+1일의 기상데이터를 'D일/D+1일 예측기상데이터'와 같이 언급하기로 한다. For convenience of explanation, in this specification, the day to predict energy consumption is referred to as'D+1 day', and the day before the day to predict energy consumption is referred to as'D day', and to predict energy consumption The day before the day will be referred to as'D-1 day' (see Fig. 2). In addition, the weather data of D+1 forecasted on D day will be referred to as'D day/D+1 predicted weather data'.

기상데이터 처리장치(100)는 D일/D+1일 예측기상데이터를 이용하여 D+1일의 에너지 소비를 예측하기 위한 기상데이터파일을 생성할 수 있다. 기상데이터 처리장치(100)는 D+1일의 에너지 소비 예측의 정확성을 높이기 위해, 머신러닝으로부터 D일/D+1일 예측기상데이터를 보완한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 수신하고, 이를 이용하여 기상데이터파일을 수정한 후 에너지관리장치(20)로 제공할 수 있다. The meteorological data processing apparatus 100 may generate a meteorological data file for predicting energy consumption of D+1 using the predicted weather data of D/D+1. In order to increase the accuracy of the prediction of energy consumption for D+1, the meteorological data processing device 100 provides corrected predicted weather data for D/D+1, supplemented with D/D+1 predicted weather data from machine learning. After receiving, modifying the meteorological data file using this, it can be provided to the energy management device 20.

예시적으로, 기상데이터 처리장치(100)는 D+1일의 에너지 소비를 예측하기 위해 D일/D+1일 예측기상데이터를 이용하여 제1기상데이터파일을 생성하고, 머신러닝을 이용하여 제1기상데이터파일을 수정한 제2기상데이터파일을 생성하며, 제2기상데이터파일을 에너지관리장치로 제공할 수 있다. Exemplarily, the meteorological data processing apparatus 100 generates a first weather data file using D-day/D+1-day predicted weather data to predict energy consumption of D+1, and uses machine learning. A second weather data file obtained by modifying the first weather data file may be generated, and the second weather data file may be provided to an energy management device.

머신러닝(110)은, D일/D+1일 예측기상데이터를 사용하여 D+1일의 에너지 소비를 예측할 경우 발생할 수 있는 오차를 줄이기 위해, D일/D+1일 예측기상데이터를 보완한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성하고 기상데이터 처리장치(100)로 제공할 수 있다. Machine learning 110 supplements the D-day/D+1-day predicted weather data to reduce errors that may occur when predicting the energy consumption of D+1 days using the D-day/D+1-day predicted weather data. One D-day/D+1-day corrected forecast weather data can be generated and provided to the meteorological data processing device 100.

이를 위해, 예시적으로, 머신러닝(110)은 D-1일/D일 예측기상데이터(D-1일 예보된 D일의 기상데이터), D일의 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력할 수 있다. 이 때, 머신러닝(110)은 과거 기상데이터에 기초하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 상태일 수 있다. To this end, by way of example, the machine learning 110 uses predicted weather data on day D-1/day D (weather data on day D predicted on day D-1), actual weather data on day D, and day D/D+1. It is possible to output the corrected predicted weather data for day D/D+1 by inputting the daily predicted weather data. In this case, the machine learning 110 may be in a state in which it is learned to reduce an error between the D/D+1 corrected predicted weather data and the D+1 actual weather data based on past weather data.

예시적으로, 머신러닝(110)은 D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터의 오차, 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 상태일 수 있다.Exemplarily, the machine learning 110 inputs the error between the predicted weather data on day D-1/day D and the actual weather data on day D, and the predicted weather data on day D/D+1 as inputs. The corrected predicted weather data for the first day is output, but may be in a state that has been learned to reduce an error between the corrected predicted weather data for the D/D+1 and the actual weather data for the D+1 based on past weather data.

에너지관리장치(20)는 기상데이터 처리장치(100)로부터 제공받은 기상데이터파일을 사용하여 자신이 관리하는 구역의 D+1일의 에너지 소비량을 예측하고, 예측된 에너지 소비량에 기초하여 구역의 에너지를 관리할 수 있다. 에너지관리장치(20)와 기상데이터 처리장치(100)는 네트워크(30)를 통해 서로 정보를 주고 받을 수 있다. 예시적으로, 에너지관리장치(20)는 클라우드 환경에서 동작할 수 있다. 예시적으로, 복수의 에너지관리장치(20)가 클라우드 환경에서 하나의 기상데이터 처리장치(100)가 제공하는 기상데이터파일을 사용하여 자신이 관리하는 구역의 에너지 소비량을 예측하고 에너지 관리를 수행할 수 있다. 예시적으로, 에너지관리장치(20)는 빌딩을 관리하는 빌딩에너지관리장치(BEMS)일 수 있다. The energy management device 20 uses the meteorological data file provided from the meteorological data processing device 100 to predict the energy consumption of D+1 days in the area it manages, and based on the predicted energy consumption, the energy of the area Can manage. The energy management device 20 and the meteorological data processing device 100 may exchange information with each other through the network 30. For example, the energy management device 20 may operate in a cloud environment. Exemplarily, a plurality of energy management devices 20 can predict energy consumption in an area they manage and perform energy management using a weather data file provided by a single meteorological data processing device 100 in a cloud environment. I can. For example, the energy management device 20 may be a building energy management device (BEMS) that manages a building.

기상데이터 처리장치(100), 머신러닝(110) 및 에너지관리장치(20)는 각각 CPU, MCU, 마이크로프로세서 등의 통상의 연산장치를 통해 구현될 수 있다. The meteorological data processing apparatus 100, the machine learning 110, and the energy management apparatus 20 may be implemented through conventional computing devices such as CPU, MCU, and microprocessor, respectively.

또한, 도 1에는 기상데이터 처리장치(100), 머신러닝(110) 및 에너지관리장치(20)가 각각 별개의 구성으로 예시되어 있으나, 기상데이터 처리장치(100), 머신러닝(110) 및 에너지관리장치(20) 중의 적어도 둘 이상이 동일한 연산장치를 통해 구현될 수도 있다. In addition, although the meteorological data processing device 100, machine learning 110, and energy management device 20 are illustrated in separate configurations in FIG. 1, the meteorological data processing device 100, machine learning 110, and energy At least two or more of the management devices 20 may be implemented through the same computing device.

또한, 도 1에는 기상데이터 처리장치(100)와 머신러닝(110)이 네트워크(30)와는 별개의 통신선을 사용하여 연결되는 것으로 예시되어 있으나, 기상데이터 처리장치(100)와 머신러닝(110)은 네트워크(30)를 통해 통신할 수 있다.In addition, although it is illustrated in FIG. 1 that the meteorological data processing apparatus 100 and the machine learning 110 are connected using a separate communication line from the network 30, the meteorological data processing apparatus 100 and the machine learning 110 May communicate via the network 30.

도 2와 도 3은 일 실시예에 따른 기상데이터의 처리방법을 시간의 흐름에 따라 예시하는 도면이다.2 and 3 are diagrams illustrating a method of processing weather data according to an exemplary embodiment over time.

본 실시예는 D+1일의 에너지 수요를 D+1일의 0시 이전에 좀 더 정확히 예측함으로써 기상데이터를 에너지관리에 효율적으로 활용하고자 한다. 따라서, 본 실시예에서는 D+1일에 예보되는 당일 기상데이터(예, 3시간 이내에 예보되는 기상데이터)를 사용하는 대신, 도 2에 예시된 바와 같이, D+1일의 전날(D일)에 예보된 기상데이터를 사용할 수 있다. 예시적으로, D일 17시에 예보되는 D+1일의 기상데이터(D일/D+1일 예측기상데이터)를 활용할 수 있다. 그러나 기상예보기관에서 예보한 D일/D+1일 예측기상데이터를 그대로 사용할 경우 D+1일의 에너지 수요 예측에 오차가 발생할 가능성이 크므로, 본 실시예에서는 머신러닝을 이용하여 D일/D+1일 예측기상데이터를 보완한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성하고 이에 기초하여 D+1일 0시 이전(예를 들어, D일 23시)에 D+1일의 에너지 수요를 예측할 수 있다(본 실시예에서 머신러닝을 이용하여 보완하는 기상데이터는 에너지 수요 예측에 관련된 기상 요소로 한정되므로 기상데이터 전체를 예측하려는 의도는 아님이 이해되어야 할 것이다). 예를 들어, D+1일의 수요반응 거래시장의 입찰 시점이 D+1일 0시인 경우, 머신러닝은 D+1일 0시 이전인 D일 23시에 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성하고, 에너지관리장치는 이를 이용하여 D+1일의 에너지 수요를 예측한 후에 수요반응 거래시장에 참여할 수 있다. In this embodiment, the energy demand on the D+1 day is more accurately predicted before 0 o'clock on the D+1 day, thereby effectively utilizing the meteorological data for energy management. Therefore, in this embodiment, instead of using weather data for the day forecast on D+1 (e.g., weather data forecast within 3 hours), as illustrated in FIG. 2, the day before D+1 (day D) You can use the forecasted weather data. For example, the weather data of the D+1 (predicted weather data of the D/D+1) that is forecast at 17 o'clock on the D day may be used. However, if the D-day/D+1-day forecast weather data predicted by the weather forecaster is used as it is, there is a high possibility that an error may occur in the energy demand prediction of the D+1 day. In this embodiment, machine learning is used to D+1 day D/D+1 corrected predicted weather data supplemented with D+1 day predicted weather data is generated, and based on this, D+1 day before 0 o'clock (e.g., D day 23:00) Energy demand can be predicted (it should be understood that the meteorological data supplemented using machine learning in the present embodiment is limited to meteorological elements related to energy demand prediction, so it is not intended to predict the entire meteorological data). For example, if the bidding time of the demand response trading market on the D+1 day is 0 o'clock on the D+1 day, machine learning will predict the correction on the D/D+1 day at 23:00 on the D day before 0 o'clock on the D+1 day. Weather data is generated, and the energy management device can use it to predict energy demand for D+1 days, and then participate in the demand response trading market.

머신러닝은 D일/D+1일 수정예측기상데이터의 정확성을 높이기 위해, D-1일/D일 예측기상데이터와 D일 실제기상데이터를 수집하고 이들의 정보(예, 오차)에 기초해서 D일/D+1일 예측기상데이터를 보완한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성할 수 있다. 즉, 머신러닝은 어제 예보된 오늘의 기상데이터와 오늘의 실제 기상 정보를 수집하고 이를 활용하여 내일의 기상(에너지 소비와 관련된 기상요소)을 좀 더 정확하게 예측할 수 있다. 머신러닝의 이러한 기능에 대해서는 아래에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.Machine learning collects D-1 day/D day predicted weather data and D day actual weather data to increase the accuracy of D-day/D+1-day modified predicted weather data, and based on their information (e.g., error). It is possible to generate corrected predicted weather data for day D/D+1, supplemented with predicted weather data for day D/D+1. In other words, machine learning can more accurately predict tomorrow's weather (meteorological factors related to energy consumption) by collecting and utilizing today's weather data and today's actual weather data predicted yesterday. These features of machine learning will be described in more detail below.

도 2는, 설명의 편의를 위해, D+1일의 에너지 소비 예측과 관련된 사항들만을 도시하고 있는데, 실제로는 도 3과 같이 D-1일, D일, D+1일에도 수정예측기상데이터의 생성이 계속해서 이루어질 것이다. 머신러닝은 에너지 수요를 예측하고자 하는 날의 전날의 예측기상데이터와 실제기상데이터를 계속해서 수집하고 그 오차를 분석함으로써 에너지 수요 예측의 정확성을 높일 수 있다. FIG. 2 shows only matters related to energy consumption prediction on day D+1, for convenience of explanation. Actually, as shown in FIG. 3, corrected predicted weather data on day D-1, day D, and day D+1 Will continue to be created. Machine learning can improve the accuracy of energy demand forecasting by continuously collecting predicted weather data and actual weather data from the day before the day to predict energy demand and analyzing the errors.

도 4는 일 실시예에 따른 기상데이터 처리 및 에너지 수요 예측 절차를 예시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of processing weather data and predicting energy demand according to an embodiment.

도 4는, 기상데이터 처리장치(100), 머신러닝(110) 및 에너지관리장치(20)에 의해 수행되는 기상데이터 처리 및 에너지 수요 예측 절차로서, D+1일의 에너지 소비량을 예측하는데 초점을 맞춰 예시하고 있다.4 is a meteorological data processing and energy demand prediction procedure performed by the meteorological data processing device 100, machine learning 110, and energy management device 20, focusing on predicting the energy consumption of D+1 days. It is illustrated accordingly.

먼저, 기상데이터 처리장치(100)는 D-1일/D일 예측기상데이터, D일 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 수집할 수 있다(S401, S403, S405 단계). 전술한 바와 같이, D-1일/D일 예측기상데이터는 D-1일에 예보된 D일의 기상데이터이고, D일 실제기상데이터는 D일의 실제 기상데이터이며, D일/D+1일 예측기상데이터는 D일에 예보된 D+1일의 기상데이터로 이해될 수 있다. First, the meteorological data processing apparatus 100 may collect D-1 day/D day predicted weather data, D day actual weather data, and D day/D+1 day predicted weather data (steps S401, S403, and S405). . As described above, the D-1 day/D day predicted weather data is the weather data of the D day forecast on the D-1 day, the D day actual weather data is the D day actual weather data, and the D day/D+1 The daily predicted weather data may be understood as the weather data of the D+1 forecasted on the D day.

S407 단계로서, 기상데이터 처리장치(100)는 수집된 D-1일/D일 예측기상데이터, D일 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터 중의 적어도 하나에 기초하여 제1기상데이터파일을 생성할 수 있다. 예시적으로, 제1기상데이터파일은 D일/D+1일 예측기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속 중의 적어도 하나 이상을 추출하고 일사량을 계산하여 오리지널 기상데이터파일(WDF)을 업데이트하여 생성될 수 있다. As step S407, the meteorological data processing apparatus 100 is based on at least one of the collected D-1 day/D day predicted weather data, D day actual weather data, and D day/D+1 day predicted weather data. Data files can be created. Exemplarily, the first weather data file is generated by extracting at least one of temperature, humidity, wind direction, and wind speed from the predicted weather data of D/D+1, calculating solar radiation, and updating the original weather data file (WDF). Can be.

여기서, 오리지널 기상데이터파일은 냉난방장치의 에너지 요구량을 평가하기 위한 기상데이터를 포함하는 것으로서, 장기간(최소 10년 이상)의 기상 관측 기록으로부터 냉난방 에너지 소비에 중요하게 작용하는 기상요소(온도, 습도, 풍향, 풍속, 일사량 등)를 추출한 데이터이다. Here, the original meteorological data file contains meteorological data for evaluating the energy demand of the air conditioner, and from meteorological observation records for a long period (at least 10 years), meteorological elements (temperature, humidity, This is the data extracted from wind direction, wind speed, solar radiation, etc.).

예시적으로, 제1기상데이터파일은 과거의 장기간의 기록에 기초한 기상데이터인 오리지널 기상데이터파일에서 D일/D+1일 예측기상데이터로부터 추출된 기상요소(에너지 소비에 관련성이 높은 온도, 습도, 풍향, 풍속 및 일사량 등)를 업데이트하여 생성될 수 있다.Exemplarily, the first weather data file is a meteorological element (temperature, humidity, which is highly related to energy consumption) extracted from the D/D+1 predicted weather data from the original weather data file, which is meteorological data based on long-term records , Wind direction, wind speed and insolation, etc.).

S409 단계로서, 머신러닝(110)은 기상데이터 처리장치(100)로부터 제공받은 D-1일/D일 예측기상데이터, D일 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터에 기초하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성할 수 있다. As step S409, the machine learning 110 is based on the D-1 day/D day predicted weather data, D day actual weather data, and D day/D+1 day predicted weather data provided from the meteorological data processing device 100. It is possible to generate corrected forecast weather data on D/D+1.

예시적으로, 머신러닝(110)은 D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터를 이용하여 D일/D+1일 예측기상데이터를 수정하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, 머신러닝(110)은, D-1일/D일 예측기상데이터, D일의 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 상태일 수 있다.Exemplarily, the machine learning 110 corrects the predicted weather data on day D/D+1 using the predicted weather data on day D-1/day D and the actual weather data on day D, You can generate corrected forecast weather data. To this end, the machine learning 110 modifies the D-1/D+1 day by inputting the D-1 day/D day predicted weather data, the D day's actual weather data, and the D day/D+1 day predicted weather data as inputs. The predicted weather data may be output, but may be in a state learned to reduce an error between the D/D+1 corrected predicted weather data and the D+1 actual weather data based on past weather data.

예시적으로, 머신러닝(110)은 D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터의 오차 정보를 활용하여 D일/D+1일 예측기상데이터를 수정한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, 예시적으로, 머신러닝(110)은, D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터의 오차, 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 상태일 수 있다.Exemplarily, the machine learning 110 uses the error information between the predicted weather data on the D-1/D day and the actual weather data on the D day to modify the D/D+1 predicted weather data. +1 day corrected forecast weather data can be generated. To this end, by way of example, the machine learning 110 inputs the error between the predicted weather data of day D-1/day D and the actual weather data of day D, and the predicted weather data of day D/D+1 as inputs. Outputs the corrected forecast weather data for day/D+1, but may be in a state trained to reduce the error between the corrected predicted weather data for day D/D+1 and the actual weather data for day D+1 based on past weather data. .

예시적으로, 머신러닝(110)은 D일/D+1일 수정예측기상데이터의 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량의 오차를 줄이도록 학습될 수 있다. 예시적으로, 머신러닝(110)은 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량의 각각에 가중치를 부여하고, 가중치를 고려한 오차의 총합이 최소화되도록 학습될 수 있다.For example, the machine learning 110 may be trained to reduce errors in temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation of the corrected predicted weather data on day D/D+1. For example, the machine learning 110 may be trained to give a weight to each of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and insolation, and to minimize the sum of errors considering the weight.

S411 단계로서, 기상데이터 처리장치(100)는 머신러닝(110)으로부터 제공받은 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 이용하여 제2기상데이터파일을 생성하고, 제2기상데이터파일을 에너지 관리장치(20)로 제공할 수 있다. As step S411, the meteorological data processing apparatus 100 generates a second weather data file using the D-day/D+1-day corrected predicted weather data provided from the machine learning 110, and converts the second weather data file into energy. It can be provided to the management device (20).

예시적으로, 제2기상데이터파일은 머신러닝(110)이 출력한 D일/D+1일 수정예측기상데이터에 기초하여 제1기상데이터파일에서 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나가 수정되어 생성될 수 있다. Exemplarily, the second weather data file is at least one of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and insolation in the first weather data file based on the D/D+1 corrected predicted weather data output by the machine learning 110. Can be modified and created.

S413 단계로서, 에너지 관리장치(20)는 기상데이터 처리장치(100)로부터 제공받은 제2기상데이터파일에 기초하여 D+1일의 에너지 수요를 예측할 수 있다. 여기서, 에너지 관리장치(20)에 의한 D+1일의 에너지 수요의 예측은 D+1일 0시 이전에 수행될 수 있다. 이를 위해, 머신러닝(110)에 의한 D일/D+1일 수정예측기상데이터의 생성과 기상데이터 처리장치(100)에 의한 제2기상데이터파일의 생성 역시 D+1일 0시 이전에 수행될 수 있다. 이와 같이, 에너지 관리장치(20)는 D+1일 0시 이전에 D+1일의 에너지 수요를 예측할 수 있으므로, D+1일 당일에 예보되는 3시간 이내의 기상데이터를 사용하는 경우에 비해 D+1일의 에너지 운영을 효율적으로 수행할 수 있다.In step S413, the energy management device 20 may predict the energy demand for D+1 days based on the second weather data file provided from the meteorological data processing device 100. Here, the prediction of the energy demand of the D+1 day by the energy management device 20 may be performed before 0 o'clock on the D+1 day. To this end, the generation of D/D+1 corrected forecast weather data by machine learning 110 and generation of the second weather data file by the weather data processing device 100 are also performed before 0 o'clock on D+1. Can be. In this way, the energy management device 20 can predict the energy demand of the D+1 day before 0 o'clock on the D+1 day, compared to the case of using weather data within 3 hours forecast on the day D+1. Energy operation of D+1 days can be performed efficiently.

도 5는 일 실시예에 따른 제1기상데이터파일의 생성 절차를 예시하는 도면이다. 도 5에 예시된 제1기상데이터파일의 생성 절차는 전술한 기상데이터 처리장치에 의해 수행될 수 있다. 5 is a diagram illustrating a procedure for generating a first weather data file according to an embodiment. The process of generating the first weather data file illustrated in FIG. 5 may be performed by the aforementioned weather data processing apparatus.

S501 단계로서, 기상데이터 처리장치는 예측기상데이터를 수집할 수 있다. 예측기상데이터는 기상예보기관에서 제공하는 기상 예보 데이터일 수 있다. 예측기상데이터는 D일/D+1일 예측기상데이터를 포함할 수 있다. 예시적으로, D일/D+1일 예측기상데이터는 기상청에서 예보하는 지역별 기상데이터로서, 온도, 습도, 강수확률, 강수형태, 풍향, 풍속, 유의파고, 하늘상태, 강수량, 적설, 최저기온, 최고기온 등의 정보를 선택적으로 포함할 수 있다. 예시적으로, D일/D+1일 예측기상데이터는 3시간 간격의 기상예보일 수 있다.In step S501, the meteorological data processing apparatus may collect predicted weather data. The predicted weather data may be weather forecast data provided by a weather forecaster. The predicted weather data may include D-day/D+1-day predicted weather data. For example, D/D+1 forecast weather data is weather data for each region predicted by the Meteorological Agency, and includes temperature, humidity, precipitation probability, precipitation type, wind direction, wind speed, significant wave height, sky conditions, precipitation, snowfall, minimum temperature. , May optionally include information such as the maximum temperature. As an example, the predicted weather data for day D/D+1 may be a weather forecast at 3 hour intervals.

S503 단계로서, 기상데이터 처리장치는 수집된 D일/D+1일 예측기상데이터를 XML 변환할 수 있다. In step S503, the meteorological data processing apparatus may convert the collected D-day/D+1-day predicted weather data into XML.

S505 단계로서, 기상데이터 처리장치는 XML 변환된 파일로부터 숫자 데이터를 추출할 수 있다. 예시적으로, 추출되는 숫자 데이터는 3시간 간격의 기상 예보에 대응되는 데이터일 수 있다.In step S505, the meteorological data processing apparatus may extract numeric data from the XML converted file. As an example, the extracted numeric data may be data corresponding to a weather forecast every 3 hours.

S507 단계로서, 기상데이터 처리장치는 3시간 간격의 예측기상데이터를 보간법(interpolation)을 사용하여 1시간 간격의 예측기상데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, 예시적으로, 라그랑주(Lagrange) 보간법을 사용할 수 있다. In step S507, the meteorological data processing apparatus may generate predicted weather data at 1-hour intervals using an interpolation method on the predicted weather data at 3-hour intervals. To this end, as an example, a Lagrange interpolation method may be used.

S509 단계로서, 기상데이터 처리장치는 1시간 간격의 예측기상데이터에서 에너지 소비량 계산에 중요하게 작용하는 기상요소들을 추출할 수 있다. 에너지 소비량 계산에 중요하게 작용하는 기상요소는, 예시적으로, 온도, 습도, 풍속, 풍향 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.In step S509, the meteorological data processing apparatus may extract meteorological elements that are important for calculating the energy consumption amount from the predicted weather data at 1-hour intervals. Meteorological factors that are important to the calculation of energy consumption may include at least one of temperature, humidity, wind speed, and wind direction.

S511 단계로서, 기상데이터 처리장치는 일사량을 계산할 수 있다. 기상예보기관에서 제공하는 D일/D+1일 예측기상데이터에는 일사량이 포함되지 않을 수 있다. 일사량은 에너지 소비량 예측에 중요한 요소이므로, 기상데이터 처리장치는 수집된 기상데이터를 사용하여 일사량을 계산할 수 있다. 예시적으로, 기상데이터 처리장치는 일사량 계산을 위해 전일사량 계산모델(Seo model)을 사용할 수 있다.As step S511, the meteorological data processing apparatus may calculate the amount of insolation. Insolation may not be included in the predicted weather data for D/D+1 provided by the weather forecaster. Since the amount of insolation is an important factor in predicting the amount of energy consumption, the meteorological data processing apparatus can calculate the amount of insolation using the collected meteorological data. As an example, the meteorological data processing apparatus may use a total solar radiation calculation model (Seo model) for calculating the solar radiation.

S513 단계로서, 기상데이터 처리장치는 제1기상데이터파일을 생성할 수 있다. 제1기상데이터파일은 오리지널 기상데이터파일(WDF)을 업데이트하여 생성될 수 있다. 예시적으로, 제1기상데이터파일은 오리지널 기상데이터파일에 S509 단계를 통해 추출된 온도, 습도, 풍향 및 풍속 정보와 계산된 일사량 정보를 업데이트하여 생성될 수 있다. 오리지널 기상데이터파일은, 전술한 바와 같이, 장기간(최소 10년 이상)의 기상 관측 기록으로부터 냉난방 에너지 소비에 중요하게 작용하는 기상요소를 추출한 데이터이다. 이와 같이, 오리지널 기상데이터파일에 D일/D+1일 예측기상데이터로부터 추출/계산된 기상요소를 업데이트함으로써 좀 더 정확한 에너지 수요 예측이 이루어질 수 있다.In step S513, the meteorological data processing apparatus may generate a first weather data file. The first weather data file may be generated by updating the original weather data file WDF. For example, the first weather data file may be generated by updating the temperature, humidity, wind direction, and wind speed information and calculated solar radiation information extracted through step S509 to the original weather data file. As described above, the original meteorological data file is data obtained by extracting meteorological factors that are important to the consumption of heating and cooling energy from weather observation records for a long period of time (at least 10 years or more). In this way, more accurate energy demand prediction can be made by updating the meteorological factors extracted/calculated from the D-day/D+1-day predicted weather data in the original weather data file.

이후, 도 4를 통해 설명한 바와 같이, 머신러닝을 통해 확보한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 활용하여 제1기상데이터파일이 보완되어 제2기상데이터파일이 생성되고, 에너지 관리장치는 제2기상데이터파일을 사용하여 D+1일의 에너지 수요를 예측할 수 있다.Thereafter, as described with reference to FIG. 4, the first weather data file is supplemented using the D/D+1 corrected predicted weather data secured through machine learning to generate a second weather data file, and the energy management device Can predict the energy demand for D+1 days using the second weather data file.

도 6은 일 실시예에 따른 기상데이터 처리장치(100)를 예시하는 도면이다.6 is a diagram illustrating a meteorological data processing apparatus 100 according to an embodiment.

기상데이터 처리장치(100)는 도 1 내지 도 5를 통해 설명한 기능을 수행하기 위해, 기상정보수집부(120), 기상데이터파일생성부(130) 및 통신부(140)를 포함할 수 있다. The meteorological data processing apparatus 100 may include a meteorological information collecting unit 120, a meteorological data file generating unit 130, and a communication unit 140 to perform the functions described with reference to FIGS. 1 to 5.

기상정보수집부(120)는 기상예보기관에서 발표하는 기상데이터를 수집할 수 있다. 예시적으로, 기상정보수집부(120)는 D-1일/D일 예측기상데이터, D일 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 포함하는 기상데이터를 수집할 수 있다.The meteorological information collection unit 120 may collect meteorological data announced by the weather forecaster. For example, the meteorological information collection unit 120 may collect weather data including predicted weather data on day D-1/day D, actual weather data on day D, and predicted weather data on day D/D+1.

기상데이터파일생성부(130)는, 도 5를 통해 예시한 바와 같이, D일/D+1일 예측기상데이터에 기초하여 제1기상데이터파일을 생성할 수 있다. 또한, 기상데이터파일생성부(130)는 머신러닝이 생성한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 이용하여 에너지관리장치에게 제공할 제2기상데이터파일을 생성을 생성할 수 있다. As illustrated through FIG. 5, the meteorological data file generation unit 130 may generate a first weather data file based on the predicted weather data of day D/D+1. In addition, the meteorological data file generation unit 130 may generate a second weather data file to be provided to the energy management device by using the D-day/D+1-day corrected predicted weather data generated by machine learning.

통신부(140)는 기상데이터 처리장치(100)가 외부와 데이터를 송수신할 수 있도록 통신 기능을 수행할 수 있다. 통신부(140)는 통상의 유, 무선 통신 수단을 포함할 수 있다.The communication unit 140 may perform a communication function so that the meteorological data processing apparatus 100 can transmit and receive data to and from the outside. The communication unit 140 may include conventional wired or wireless communication means.

도 7과 도 8은 일 실시예에 따른 머신러닝(110)을 예시하는 도면이다.7 and 8 are diagrams illustrating machine learning 110 according to an embodiment.

머신러닝(110)은, D일/D+1일 예측기상데이터를 사용하여 D+1일의 에너지 수요를 예측하는 경우에 발생할 수 있는 오차를 줄이기 위해, D일/D+1일 예측기상데이터를 수정하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, 머신러닝(110)은 D-1일/D일 예측기상데이터, D일의 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력할 수 있다. 이 때, 머신러닝(110)은 과거 기상데이터에 기초하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 상태일 수 있다. The machine learning 110 uses D-day/D+1-day predicted weather data to reduce errors that may occur when predicting energy demand for D+1 days, and D-day/D+1-day predicted weather data It is possible to generate corrected predicted weather data for day D/D+1 by modifying. To this end, the machine learning 110 inputs D-1 day/D day predicted weather data, D day's actual weather data, and D day/D+1 day predicted weather data as inputs and predicts D/D+1 day correction. Weather data can be output. In this case, the machine learning 110 may be in a state in which it is learned to reduce an error between the D/D+1 corrected predicted weather data and the D+1 actual weather data based on past weather data.

도 8은 머신러닝(110)이 과거 기상데이터에 기초하여 학습을 수행하는 개념을 예시적으로 설명하는 도면이다. 머신러닝(110)은, 도 7에 예시된 바와 같이, D-1일/D일 예측기상데이터, D일의 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하도록 구성된 상태에서, 과거의 기상데이터(X-1일/X일 예측기상데이터, X일의 실제기상데이터 및 X일/X+1일 예측기상데이터, 여기서 X일은 D일 이전의 날짜)를 입력하였을 때 출력되는 X일/X+1일 수정예측기상데이터를 X+1일의 실제기상데이터와 비교하여 그 오차(X+1일의 오차)를 줄이는 방향으로 학습된 상태일 수 있다. 머신러닝(110)은 이와 같은 방식으로 과거 기상데이터에 기초하여 학습을 수행함으로써, D일/D+1일 수정예측기상데이터의 정확성을 높일 수 있다.8 is a diagram exemplarily illustrating a concept in which the machine learning 110 performs learning based on past weather data. As illustrated in FIG. 7, the machine learning 110 inputs D-1 day/D day predicted weather data, D day's actual weather data, and D day/D+1 day predicted weather data as inputs, In a state configured to output D+1 day corrected predicted weather data, past weather data (X-1 day/X day predicted weather data, X day actual weather data and X day/X+1 day predicted weather data, where X day is a direction to reduce the error (error of X+1 day) by comparing the corrected predicted weather data outputted when X day/X+1 day is output when inputting the date before day D) with actual weather data of day X+1. It may be in a learned state. The machine learning 110 can improve the accuracy of the D-day/D+1-day corrected predicted weather data by performing learning based on past weather data in this manner.

예시적으로, 머신러닝(110)은 D일/D+1일 수정예측기상데이터의 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나의 오차를 줄이도록 학습될 수 있다. 예시적으로, 머신러닝(110)은 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량의 각각에 가중치를 부여하고, 가중치를 고려한 오차의 총합이 최소화되도록 학습될 수 있다. 즉, 머신러닝(110)은 기상데이터에 포함된 기상요소들 중에서 에너지 소비와 관련이 높은 기상요소들에 초점을 맞춰 과거 기상데이터를 통해 학습을 수행함으로써 에너지 소비 예측의 정확성을 높일 수 있다.For example, the machine learning 110 may be trained to reduce an error of at least one of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation of the corrected predicted weather data on day D/D+1. For example, the machine learning 110 may be trained to give a weight to each of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and insolation, and to minimize the sum of errors considering the weight. That is, the machine learning 110 may improve the accuracy of energy consumption prediction by focusing on meteorological elements that are highly related to energy consumption among meteorological elements included in the meteorological data and performing learning through past meteorological data.

도 9와 도 10은 일 실시예에 따른 머신러닝을 예시하는 도면이다.9 and 10 are diagrams illustrating machine learning according to an embodiment.

머신러닝(110)은, D일/D+1일 예측기상데이터를 사용하여 D+1일의 에너지 수요를 예하는 경우에 발생할 수 있는 오차를 줄이기 위해, D일/D+1일 예측기상데이터를 수정하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, 머신러닝(110)은 D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터의 오차 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력할 수 있다. 이 때, 머신러닝(110)은 과거 기상데이터에 기초하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 상태일 수 있다. The machine learning 110 uses D-day/D+1-day predicted weather data to reduce errors that may occur when predicting energy demand for D+1 days, and D-day/D+1-day predicted weather data It is possible to generate corrected predicted weather data for day D/D+1 by modifying. To this end, the machine learning 110 inputs the error of the D-1 day/D day predicted weather data and the D day's actual weather data, and the D day/D+1 day predicted weather data as inputs, and Corrected forecast weather data can be output. In this case, the machine learning 110 may be in a state in which it is learned to reduce an error between the D/D+1 corrected predicted weather data and the D+1 actual weather data based on past weather data.

도 10은 머신러닝(110)이 과거 기상데이터에 기초하여 학습을 수행하는 개념을 예시적으로 설명하는 도면이다. 머신러닝(110)은, 도 9에 예시된 바와 같이, D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터의 오차 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하도록 구성된 상태에서, 과거의 기상데이터(X-1일/X일 예측기상데이터와 X일의 실제기상데이터의 오차 및 X일/X+1일 예측기상데이터, 여기서 X일은 D일 이전의 날짜)를 입력하였을 때 출력되는 X일/X+1일 수정예측기상데이터를 X+1일의 실제기상데이터와 비교하여 그 오차(X+1일의 오차)를 줄이는 방향으로 학습된 상태일 수 있다. 머신러닝(110)은 이와 같은 방식으로 과거 기상데이터에 기초하여 학습을 수행함으로써, D일/D+1일 수정예측기상데이터의 정확성을 높일 수 있다.10 is a diagram exemplarily illustrating a concept in which the machine learning 110 performs learning based on past weather data. As illustrated in FIG. 9, the machine learning 110 inputs the error of the predicted weather data on day D-1/day D and the actual weather data on day D, and the predicted weather data on day D/D+1 as inputs. In a state configured to output the corrected predicted weather data for the day/D+1, past weather data (error between the predicted weather data of the X-1/X day and the actual weather data of the X day and the prediction of the X day/X+1 day Weather data, where X day is the date before D day, and the error (error of X+1 day) by comparing the corrected predicted weather data output on day X/X+1 with actual weather data on day X+1. ) May be learned in the direction of decreasing. The machine learning 110 can improve the accuracy of the D-day/D+1-day corrected predicted weather data by performing learning based on past weather data in this manner.

예시적으로, 머신러닝(110)은 D일/D+1일 수정예측기상데이터의 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나의 오차를 줄이도록 학습될 수 있다. 예시적으로, 머신러닝(110)은 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량의 각각에 가중치를 부여하고, 가중치를 고려한 오차의 총합이 최소화되도록 학습될 수 있다. 즉, 머신러닝(110)은 기상데이터에 포함된 기상요소들 중에서 에너지 소비와 관련이 높은 기상요소들에 초점을 맞춰 과거 기상데이터를 통해 학습을 수행함으로써 에너지 소비 예측의 정확성을 높일 수 있다.For example, the machine learning 110 may be trained to reduce an error of at least one of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation of the corrected predicted weather data on day D/D+1. For example, the machine learning 110 may be trained to give a weight to each of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and insolation, and to minimize the sum of errors considering the weight. That is, the machine learning 110 may improve the accuracy of energy consumption prediction by focusing on meteorological elements that are highly related to energy consumption among meteorological elements included in the meteorological data and performing learning through past meteorological data.

이와 같이, 본 실시예는 과거 기상 데이터를 이용하여 당일의 예측기상데이터와 당일의 실제기상데이터의 오차가 다음 날의 기상예측에 주는 영향을 머신러닝(110)에게 학습시켜 다음 날의 기상데이터(에너지 수요와 관련이 높은 기상요소들)의 예측의 정확성을 높임으로써 다음 날의 에너지 소비를 좀 더 정확하게 예측할 수 있다.As described above, in this embodiment, by using past weather data, the machine learning 110 learns the effect of the error between the predicted weather data of the day and the actual weather data of the day on the weather prediction of the next day by learning the weather data of the next day ( By increasing the accuracy of forecasting of weather factors that are highly related to energy demand), the next day's energy consumption can be more accurately predicted.

도 11은 일 실시예에 따른 에너지관리시스템과 그 주변 구성을 예시하고, 도 12는 도 11의 실시예에 사용될 수 있는 기상데이터 처리장치를 예시한다.11 illustrates an energy management system and its surrounding configuration according to an embodiment, and FIG. 12 illustrates a weather data processing apparatus that can be used in the embodiment of FIG. 11.

도 11과 도 12를 참조하면, 기상데이터 처리장치(1100)가 머신러닝(110)을 포함하는 점에서 전술한 기상데이터 처리장치(110)와 차이가 있다.11 and 12, the meteorological data processing apparatus 1100 is different from the above-described meteorological data processing apparatus 110 in that it includes machine learning 110.

이와 같이, 머신러닝(110)은 기상데이터 처리장치(1100) 내부에 포함되어 기상데이터 처리장치(1100)의 제어에 따라 D일/D+1일 예측기상데이터를 보완하여 에너지 수요 예측의 정확성을 높이도록 사용될 수 있다.As such, the machine learning 110 is included in the meteorological data processing device 1100 and supplements the D-day/D+1-day predicted weather data under the control of the meteorological data processing device 1100 to improve the accuracy of energy demand prediction. Can be used to raise.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 에너지관리장치가 에너지 수요를 예측하기 위해 사용하는 기상데이터를 예측 대상일의 전날에 제공하면서도 그 정확성을 높임으로써, 기상데이터를 활용한 에너지 관리를 좀 더 효율적으로 수행할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, energy management using meteorological data is more efficient by increasing the accuracy while providing meteorological data used by the energy management device to predict energy demand on the day before the target day. Can be done with

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as "include", "consist of", or "have" described above, unless otherwise stated, mean that the corresponding component may be included, and thus other components are not excluded. It should be interpreted as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms generally used, such as terms defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning in the context of the related technology, and are not interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (17)

D+1일의 에너지 소비를 예측하기 위해 D일 예보된 D+1일의 예측기상데이터(D일/D+1일 예측기상데이터)를 이용하여 제1기상데이터파일을 생성하고, 머신러닝을 이용하여 상기 제1기상데이터파일을 수정한 제2기상데이터파일을 생성하며, 상기 제2기상데이터파일을 에너지관리장치로 제공하는 기상데이터 처리장치; 및
상기 기상데이터 처리장치로부터 제공받은 상기 제2기상데이터파일을 사용하여 구역의 D+1일의 에너지 소비량을 예측하고, 상기 예측된 에너지 소비량에 기초하여 상기 구역의 에너지를 관리하는 에너지관리장치;
를 포함하는 에너지관리시스템.
In order to predict the energy consumption of D+1, a first weather data file was created using the predicted weather data of D+1 (predicted weather data of D/D+1) predicted on D day, and machine learning was performed. A meteorological data processing device that generates a second weather data file obtained by modifying the first weather data file by using, and provides the second weather data file to an energy management device; And
An energy management device that predicts the energy consumption of D+1 days of the area using the second weather data file provided from the weather data processing device, and manages energy of the area based on the estimated energy consumption;
Energy management system comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 제2기상데이터파일은 상기 제1기상데이터파일에서 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나 이상이 상기 머신러닝에 의해 수정된 것을 특징으로 하는 에너지관리시스템.
The method according to claim 1,
The second weather data file is an energy management system, characterized in that at least one or more of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation from the first weather data file are modified by the machine learning.
청구항 2에 있어서,
상기 기상데이터 처리장치는,
D-1일에 예보된 D일의 기상데이터인 D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터(D일 실제기상데이터)를 수집하고,
상기 머신러닝은,
상기 D-1일/D일 예측기상데이터와 상기 D일의 실제기상데이터를 이용하여 상기 D일/D+1일 예측기상데이터를 수정하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성하고,
상기 기상데이터 처리장치는,
상기 머신러닝이 생성한 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 이용하여 상기 제2기상데이터파일을 생성하는 것을 특징으로 하는 에너지관리시스템.
The method according to claim 2,
The meteorological data processing device,
Collecting D-1 day/D day predicted weather data and D day's actual weather data (D day actual weather data), which is the weather data of day D forecast on day D-1,
The machine learning,
The D-1/D day predicted weather data and the D day predicted weather data are modified using the D-day/D+1-day predicted weather data to generate the D-day/D+1-day corrected predicted weather data, and ,
The meteorological data processing device,
And generating the second weather data file using the modified predicted weather data on day D/D+1 generated by the machine learning.
청구항 3에 있어서,
상기 머신러닝은,
D-1일/D일 예측기상데이터, D일의 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 것을 특징으로 하는 에너지관리시스템.
The method of claim 3,
The machine learning,
D-1/D-day predicted weather data, D-day actual weather data, and D-day/D+1-day predicted weather data are input as inputs, and corrected predicted weather data for D/D+1 are output, but past weather data The energy management system, characterized in that learning to reduce an error between the D/D+1 corrected predicted weather data and D+1 actual weather data based on.
청구항 3에 있어서,
상기 머신러닝은,
D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터의 오차, 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 것을 특징으로 하는 에너지관리시스템.
The method of claim 3,
The machine learning,
By inputting the error between the predicted weather data of D-1/D and the actual weather data of D, and the predicted weather data of D/D+1 as inputs, the corrected predicted weather data for D/D+1 is output. An energy management system, characterized in that learning to reduce an error between the D/D+1 corrected predicted weather data and D+1 actual weather data based on past weather data.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 머신러닝은 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터의 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량의 오차를 줄이도록 학습된 것을 특징으로 하는 에너지관리시스템.
The method according to claim 4 or 5,
The machine learning is an energy management system, characterized in that it is learned to reduce errors in temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation of the corrected predicted weather data on day D/D+1.
청구항 6에 있어서,
상기 머신러닝은 상기 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량의 각각에 가중치를 부여하고, 상기 가중치를 고려한 오차의 총합이 최소화되도록 학습된 것을 특징으로 하는 에너지관리시스템.
The method of claim 6,
The machine learning is an energy management system, characterized in that a weight is assigned to each of the temperature, humidity, wind speed, wind direction, and insolation, and the total amount of errors considering the weight is minimized.
청구항 1에 있어서,
상기 제1기상데이터파일은, 상기 D일/D+1일 예측기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속을 추출하고 일사량을 계산하여 오리지널 기상데이터파일(WDF)을 업데이트하여 생성된 것을 특징으로 하는 에너지관리시스템.
The method according to claim 1,
The first weather data file is generated by updating the original weather data file (WDF) by extracting temperature, humidity, wind direction, and wind speed from the predicted weather data on day D/D+1 and calculating solar radiation. Energy management system.
구역의 에너지를 관리하는 에너지관리장치가 상기 구역의 D+1일의 에너지 소비량을 예측하는데 사용하기 위한 기상데이터파일을 제공하는 기상데이터 처리장치에 있어서,
D-1일 예보된 D일의 예측기상데이터(D-1일/D일 예측기상데이터), D일의 실제기상데이터 및 D일 예보된 D+1일의 예측기상데이터(D일/D+1일 예측기상데이터)를 수집하는 기상정보수집부;
상기 D-1일/D일 예측기상데이터와 상기 D일의 실제기상데이터의 오차 정보를 활용하여 D일/D+1일 예측기상데이터를 수정한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성하는 머신러닝; 및
상기 머신러닝이 생성한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 이용하여 상기 에너지관리장치에게 제공할 상기 기상데이터파일을 생성하는 기상데이터파일생성부;
를 포함하는 기상데이터 처리장치.
In the meteorological data processing apparatus for providing a weather data file for use by an energy management device for managing energy in an area to predict the energy consumption of D+1 day in the area,
Forecasted weather data for day D (D-1/D day predicted weather data), predicted weather data for day D, and forecasted weather data for day D + predicted weather data for day D (day D/D+) A weather information collection unit that collects daily predicted weather data);
Using the error information of the D-1/D day predicted weather data and the D day predicted weather data, D-day/D+1-day corrected predicted weather data are modified. Machine learning to generate; And
A meteorological data file generator for generating the meteorological data file to be provided to the energy management device by using the D-day/D+1-day corrected predicted weather data generated by the machine learning;
Weather data processing device comprising a.
청구항 9에 있어서,
상기 머신러닝은,
상기 D-1일/D일 예측기상데이터, 상기 D일의 실제기상데이터 및 상기 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 것을 특징으로 하는 기상데이터 처리장치.
The method of claim 9,
The machine learning,
The D-1/D day predicted weather data, the D day actual weather data, and the D day/D+1 day predicted weather data are inputted to output the D/D+1 day corrected predicted weather data, Meteorological data processing apparatus, characterized in that learning to reduce an error between the D/D+1 corrected predicted weather data and D+1 actual weather data based on past weather data.
청구항 9에 있어서,
상기 머신러닝은,
상기 D-1일/D일 예측기상데이터와 상기 D일의 실제기상데이터의 오차, 및 상기 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 것을 특징으로 하는 기상데이터 처리장치.
The method of claim 9,
The machine learning,
By inputting the error between the predicted weather data of the D-1/D day and the actual weather data of the D day, and the predicted weather data of the D/D+1 as inputs, the corrected predicted weather data of the D/D+1 However, the weather data processing apparatus, characterized in that learning to reduce an error between the D-day/D+1-day corrected predicted weather data and D+1-day actual weather data based on past weather data.
청구항 9에 있어서,
상기 D일/D+1일 예측기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속을 추출하고 일사량을 계산하여 오리지널 기상데이터파일(WDF)을 업데이트하여 제1기상데이터파일이 생성되고,
상기 기상데이터파일은, 상기 머신러닝이 출력한 D일/D+1일 수정예측기상데이터에 기초하여 상기 제1기상데이터파일에서 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나가 수정되어 생성되는 것을 특징으로 하는 기상데이터 처리장치.
The method of claim 9,
The first weather data file is generated by extracting temperature, humidity, wind direction, and wind speed from the predicted weather data for day D/D+1 and updating the original weather data file (WDF) by calculating solar radiation,
The weather data file is generated by modifying at least one of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation in the first weather data file based on the D-day/D+1-day modified predicted weather data output by the machine learning. Weather data processing device, characterized in that.
구역의 에너지를 관리하는 에너지관리장치가 상기 구역의 D+1일의 에너지 소비량을 예측하는데 사용하기 위한 기상데이터파일을 제공하는 기상데이터 처리장치에 의해 수행되는 기상데이터 처리방법에 있어서,
기상데이터 처리장치가 D-1일 예보된 D일의 예측기상데이터(D-1일/D일 예측기상데이터), D일의 실제기상데이터 및 D일 예보된 D+1일의 예측기상데이터(D일/D+1일 예측기상데이터)를 수집하는 단계;
기상데이터 처리장치가 머신러닝으로 하여금 상기 D-1일/D일 예측기상데이터와 D일의 실제기상데이터의 오차 정보를 활용하여 D일/D+1일 예측기상데이터를 수정한 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 생성하도록 지시하는 단계; 및
기상데이터 처리장치가 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 이용하여 상기 에너지관리장치에게 제공할 상기 기상데이터파일을 생성하는 단계;
를 포함하는 기상데이터 처리방법.
In the meteorological data processing method performed by a meteorological data processing device that provides a meteorological data file for use by an energy management device for managing energy in a zone to predict energy consumption of the zone for D+1 days,
The meteorological data processing unit uses the forecasted weather data of D-1 (predicted weather data of D-1/D), actual weather data of D-day, and predicted weather data of D+1 predicted on D-1 ( Collecting predicted weather data on day D/D+1;
The weather data processing device causes machine learning to modify the D-day/D+1-day predicted weather data by using the error information of the D-1 day/D day predicted weather data and the D day's actual weather data. Instructing to generate corrected predicted weather data for +1 days; And
Generating, by a weather data processing device, the weather data file to be provided to the energy management device by using the D/D+1 corrected forecast weather data;
Meteorological data processing method comprising a.
청구항 13에 있어서,
상기 D일/D+1일 예측기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속을 추출하고 일사량을 계산하여 오리지널 기상데이터파일(WDF)을 업데이트하여 제1기상데이터파일이 생성되고,
상기 기상데이터파일은, 상기 머신러닝이 출력한 D일/D+1일 수정예측기상데이터에 기초하여 상기 제1기상데이터파일에서 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나가 수정되어 생성되는 것을 특징으로 하는 기상데이터 처리방법.
The method of claim 13,
The first weather data file is generated by extracting temperature, humidity, wind direction, and wind speed from the predicted weather data for day D/D+1 and updating the original weather data file (WDF) by calculating solar radiation,
The weather data file is generated by modifying at least one of temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation in the first weather data file based on the D-day/D+1-day modified predicted weather data output by the machine learning. Weather data processing method, characterized in that.
청구항 14에 있어서,
상기 D일/D+1일 예측기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속을 추출하는 단계는,
상기 D일/D+1일 예측기상데이터를 XML 변환하는 단계;
상기 XML 데이터에서 3시간 간격의 기상데이터를 추출하는 단계;
보간법을 사용하여 상기 3시간 간격의 기상데이터로부터 1시간 간격의 기상데이터를 생성하는 단계; 및
상기 1시간 간격의 기상데이터에서 온도, 습도, 풍향 및 풍속을 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상데이터 처리방법.
The method of claim 14,
Extracting temperature, humidity, wind direction, and wind speed from the predicted weather data on day D/D+1,
Converting the predicted weather data of the D/D+1 to XML;
Extracting weather data at 3-hour intervals from the XML data;
Generating weather data at 1 hour intervals from the weather data at 3 hour intervals using an interpolation method; And
And extracting temperature, humidity, wind direction, and wind speed from the meteorological data at an hourly interval.
청구항 14에 있어서,
상기 기상데이터파일은 상기 제1기상데이터파일에서 온도, 습도, 풍속, 풍향 및 일사량 중의 적어도 하나 이상의 데이터가 상기 머신러닝에 의해 수정된 것을 특징으로 하는 기상데이터 처리방법.
The method of claim 14,
The meteorological data file is a meteorological data processing method, characterized in that at least one of the temperature, humidity, wind speed, wind direction, and solar radiation from the first weather data file is modified by the machine learning.
청구항 13에 있어서,
상기 머신러닝은,
D-1일/D일 예측기상데이터, D일의 실제기상데이터 및 D일/D+1일 예측기상데이터를 입력으로 하여 D일/D+1일 수정예측기상데이터를 출력하되, 과거 기상데이터에 기초하여 상기 D일/D+1일 수정예측기상데이터와 D+1일 실제기상데이터의 오차를 줄이도록 학습된 것을 특징으로 하는 기상데이터 처리방법.
The method of claim 13,
The machine learning,
D-1/D-day predicted weather data, D-day actual weather data, and D-day/D+1-day predicted weather data are input as inputs, and corrected predicted weather data for D/D+1 are output, but past weather data Meteorological data processing method, characterized in that learning to reduce an error between the D/D+1 corrected predicted weather data and D+1 actual weather data.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102533508B1 (en) * 2022-10-12 2023-05-17 세종대학교산학협력단 Method for predicting renewable energy consumption and production based on deep learning and apparatus thereof

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