[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20190129675A - System and Method for Energy Forecasting using Directional Cost Function - Google Patents

System and Method for Energy Forecasting using Directional Cost Function Download PDF

Info

Publication number
KR20190129675A
KR20190129675A KR1020180136596A KR20180136596A KR20190129675A KR 20190129675 A KR20190129675 A KR 20190129675A KR 1020180136596 A KR1020180136596 A KR 1020180136596A KR 20180136596 A KR20180136596 A KR 20180136596A KR 20190129675 A KR20190129675 A KR 20190129675A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
directional
value
model
cost
demand
Prior art date
Application number
KR1020180136596A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102126490B1 (en
Inventor
김지현
이철희
Original Assignee
주식회사 록스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 록스 filed Critical 주식회사 록스
Publication of KR20190129675A publication Critical patent/KR20190129675A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102126490B1 publication Critical patent/KR102126490B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/04Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

The present invention relates to an apparatus and method for energy demand prediction using a directional cost function to apply the directional cost function to a deep learning model to efficiently predict the energy demand of buildings, such as buildings or factories. According to the present invention, the apparatus comprises: a module generation unit for generating a structure of a deep learning based demand prediction model; an omni-directional calculation unit which performs omni-directional calculation while inputting data according to the structure of the model according to time; a cost calculation unit which calculates the difference by calculating the difference between a result value and an actual value of the omni-directional calculation unit by applying the directional cost function; a backward learning unit for performing backward learning using a cost value calculated in the cost calculation unit; and a demand prediction model unit which generates a forward demand model by repeating forward calculation, cost calculation, and backward learning until the cost value converges to a constant value.

Description

지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치 및 방법{System and Method for Energy Forecasting using Directional Cost Function}System and Method for Energy Forecasting using Directional Cost Function

본 발명은 에너지 수요 예측에 관한 것으로, 구체적으로 지향성 비용함수를 딥러닝 모델에 적용하여 건물 또는 공장 등의 건축물의 에너지 수요를 효율적으로 예측할 수 있도록 한 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to energy demand prediction, and more specifically, an apparatus for predicting energy demand using a directional cost function to efficiently predict the energy demand of a building or a building by applying a directional cost function to a deep learning model, and It is about a method.

세계적으로 지구 온난화와 같은 기후변화로 인한 문제가 심각해짐에 따라, 지난 2015년 12월 파리에서 195개국의 장관들이 모여 온실가스 배출에 대한 파리기후협약을 체결하였다.As the problems of climate change, such as global warming, have become more severe worldwide, in December 2015, ministers from 195 countries met in Paris to sign the Paris Convention on Greenhouse Gas Emissions.

이에 따라, 2030년까지 배출전망치(BAU)대비 37% 감축을 목표로 화석연료의 발굴이 아닌 재생에너지 또는 에너지의 효율적인 사용에 대한 수요가 높아지고 있다.Accordingly, the demand for renewable energy or efficient use of energy, rather than the discovery of fossil fuels, is increasing, aiming to reduce 37% of the emission forecast (BAU) by 2030.

에너지 효율적 사용의 대표적인 수단으로 에너지 관리 시스템이 있으며, 절감효율을 높이기 위하여 기존 벤더들은 인공지능 기반의 예측기술을 도입하려는 노력을 기울이고 있다.An energy management system is a representative means of energy efficient use, and existing vendors are trying to introduce artificial intelligence based prediction technology to increase the savings efficiency.

에너지 관리 시스템에서 생각해볼 수 있는 대표적인 인공지능 서비스로 에너지 수요예측이 있다.A typical artificial intelligence service that can be considered in an energy management system is energy demand forecasting.

특히, 전기 에너지는 현대사회에서 필수불가결한 공공재이다.In particular, electric energy is an indispensable public good in modern society.

전기는 생산과 소비가 동시에 이루어진다는 특징을 가지고 있기에 전력사용량의 예측과 이를 충족시킬 수 있는 공급능력을 갖춰야만 원활한 설비 운용이 가능하다.Electricity is produced and consumed at the same time, so it is possible to operate the equipment smoothly only when it is possible to predict the amount of electricity used and to supply it.

특히, 현대사회에서 건물에서 사용되는 에너지가 총 에너지 소비의 큰 부분을 차지한다는 점을 고려할 때 건물의 에너지 수요 예측은 매우 중요하다.In particular, the prediction of the energy demand of buildings is very important given that the energy used in buildings in modern society is a big part of the total energy consumption.

이와 같이 건물 에너지 소비량의 지속적으로 증가함에 따라 건물 에너지 관리뿐만 아니라 수요예측의 중요성이 대두되고 있다.As the building energy consumption continues to increase, the importance of demand forecasting as well as building energy management is emerging.

정확한 건물에너지 수요예측은 시간별 또는 건물전체의 일별 에너지 수급에 대한 최적화된 계획을 수립할 수 있다.Accurate forecasting of building energy demands can lead to an optimized plan for hourly or daily building supply and demand.

하지만 건물에너지 수요 예측은 기상조건, 건물재료, 건물공조시스템 등 여러 요인에 영향을 받기 때문에 어려운 과제이다.However, building energy demand prediction is difficult because it is affected by various factors such as weather conditions, building materials, and building air conditioning systems.

도 1a와 도 1b는 일반적인 에너지 수요 예측을 위한 모델 및 수요 예측결과를 나타낸 구성도이다.1A and 1B are diagrams illustrating a model for predicting general energy demand and a demand forecast result.

종래 기술의 에너지 수요 예측을 위한 모델들은 도 1a와 도 1b에서와 같이, 하루 이상의 에너지 수요예측시에 오차가 커지면서 예측 성능이 저하되는 현상이 발생한다.In the prior art models for predicting energy demand, as shown in FIGS. 1A and 1B, the prediction performance decreases as the error increases when one or more energy demand predictions occur.

또한, 관리하는 건물이 다수인 경우에는 하루 단위의 수요 예측은 서버에 큰 부하를 주기 때문에 하루 이상의 장기전력 예측 모델에 대한 기술 개발이 요구되고 있다.In addition, when there are a large number of buildings to be managed, the daily demand forecasting puts a large load on the server, and thus, a technology development for a long-term power prediction model of one or more days is required.

그리고 노이즈(정전, 과부하) 데이터에 대해 민감하게 반응하기 때문에, 이러한 노이즈를 필터링해주는 기술 개발이 요구되고 있다.And because it reacts sensitively to noise (power outage, overload) data, the development of technology to filter such noise is required.

도 2a와 도 2b는 종래 기술의 에너지 수요 예측을 위한 모델의 오차 누적 문제를 나타낸 구성도이다.2A and 2B are diagrams illustrating an error accumulation problem of a model for predicting energy demand in the prior art.

도 2a에서와 같이 종래 기술의 에너지 수요 예측을 위한 모델은 에너지 수요를 예측할 때 전력 수요의 예측값을 다음 시간의 입력으로 사용하기 때문에, 시간이 갈수록 오차가 누적된다.As shown in FIG. 2A, the model for predicting energy demand in the prior art uses the predicted value of power demand as an input for the next time when predicting energy demand, and thus an error accumulates over time.

또한, 오차를 줄이는데 사용하는 Loss Function은 오차의 양에 대해서만 반영이 되기 때문에, 해당 오차가 패턴을 따라가면서 발생하는 것인지 패턴과 반대로 향하는 것인지 알 수 없다.In addition, since the loss function used to reduce the error is reflected only on the amount of error, it is not known whether the error occurs along the pattern or is opposite to the pattern.

따라서, 도 2b에서와 같이 패턴의 방향성이 다름에도 불구하고 오차의 양이 같기 때문에 동일한 오차로 인식하는 문제가 있다.Therefore, although the direction of the pattern is different as shown in FIG. 2B, since the amount of error is the same, there is a problem of recognizing the same error.

이러한 문제를 해결하여 예측 정확성을 높일 수 있는 건물에너지 수요예측을 위한 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.In order to solve these problems, it is required to develop new technology for predicting building energy demand that can increase the accuracy of prediction.

대한민국 등록특허 제10-1168153호Republic of Korea Patent No. 10-1168153 대한민국 공개특허 제10-2016-0130023호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0130023 대한민국 공개특허 제10-2015-0125171호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0125171

본 발명은 이와 같은 종래의 에너지 수요 예측 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 지향성 비용함수를 딥러닝 모델에 적용하여 건물 또는 공장 등의 건축물의 에너지 수요를 효율적으로 예측할 수 있도록 한 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problem of the conventional energy demand prediction technology, by using the directional cost function to apply the directional cost function to the deep learning model to efficiently predict the energy demand of buildings, such as buildings or factories It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for predicting energy demand.

본 발명은 평균 절대오차 백분율(MAPE, Mean Absolute Percentage Error)를 사용해 모델에 민감성을 더하고, 학습의 방향성을 반영하기 위해 평균 지향성 정확도(MDA, Mean Directional Accuracy)를 사용하는 지향성 비용함수를 사용하여 예측 정확도를 높일 수 있도록 한 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention adds sensitivity to the model using Mean Absolute Percentage Error (MAPE) and predicts it using the directional cost function using Mean Directional Accuracy (MDA) to reflect the direction of learning. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for predicting energy demand using a directional cost function to increase accuracy.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치는 딥러닝 기반 수요예측 모델의 구조를 생성하는 모델 생성부;모델의 구조에 맞게 시간에 따라 데이터를 입력하면서 전방향 연산을 실시하는 전방향 연산부;지향성 비용함수를 적용하여 전방향 연산부의 결과 값과 실제 값의 차이를 계산하여 오차를 산출하는 비용 계산부;비용 계산부에서 계산된 비용값을 이용하여 역방향 학습을 수행하는 역방향 학습부;비용값이 일정한 값으로 수렴할 때까지 전방향 연산, 비용 계산, 역방향 학습을 반복하여 최종적으로 수요예측 모델을 생성하는 수요예측 모델부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for predicting energy demand using a directional cost function according to the present invention for achieving the above object includes a model generator for generating a structure of a deep learning-based demand forecasting model; An omnidirectional computing unit for performing the omni-directional calculation; Cost calculation unit for calculating the error by calculating the difference between the result value and the actual value of the omnidirectional calculation unit by applying the directional cost function; Reverse using the cost value calculated in the cost calculation unit Reverse learning unit for performing the learning; Demand prediction model unit for generating a demand prediction model by repeating forward calculation, cost calculation, backward learning until the cost value converges to a constant value; characterized in that it comprises a; .

여기서, 지향성 비용함수는,Where the directional cost function is

Figure pat00001
으로 정의되고, n은 전체 데이터의 개수, t는 시간, At는 실제 값, Ft는 예측 값인 것을 특징으로 한다.
Figure pat00001
N is the total number of data, t is the time, A t is the actual value, F t is a prediction value.

그리고 실제 값은 수집한 실제 데이터이고, 예측 값은 수요예측 모델이 예측한 값으로, 예측 값은 지향성 비용함수를 이용하여 도출된 오차를 역방향 학습을 통해서 수요예측 모델에 업데이트 하고 일정한 값에 도달할 때까지 반복을 한 후 도출되는 값인 것을 특징으로 한다.The actual value is the collected real data, and the predicted value is the value predicted by the demand forecasting model, and the predicted value is the error that is derived by using the directional cost function. It is characterized by the value that is derived after repeated until.

그리고 전방향 연산부에서의 전방향 연산은 에너지 수요예측을 위한 수요예측 모델의 Input layer에서  Hidden Layer의 노드를 계산하는 연산과 Hidden Layer에서 Output Layer의 노드를 계산하는 연산이고, 역방향 학습부에서의 역방향 학습은 전방향 연산을 통해서 오차가 계산되면 각 오차를 hidden layer의 노드에 업데이트 해주는 과정인 것을 특징으로 한다.The omni-directional calculation in the omni-directional calculation unit is an operation for calculating the node of the hidden layer in the input layer of the demand prediction model for energy demand prediction and the calculation of the node of the output layer in the hidden layer. Learning is characterized in that the process of updating each error to the node of the hidden layer when the error is calculated through the omni-directional operation.

그리고 수요예측 모델부에서 수요예측 모델을 생성하기 위하여, 평균 절대오차 백분율(MAPE, Mean Absolute Percentage Error)을 사용해 수요예측 모델에 민감성을 더하고, 학습의 방향성을 반영하기 위해 평균 지향성 정확도(MDA, Mean Directional Accuracy)를 사용하는 것을 특징으로 한다.In order to generate the demand forecast model, the demand forecast model unit adds sensitivity to the demand forecast model using Mean Absolute Percentage Error (MAPE), and average directivity accuracy (MDA, Mean) to reflect the direction of learning. Directional Accuracy).

그리고 평균 절대오차 백분율(MAPE, Mean Absolute Percentage Error)을 사용하고 실제값과 예측값의 방향성이 유사한지를 확인해서 페널티를 주어 비용함수에 민감성과 방향성을 부여하는 것을 특징으로 한다.Mean Absolute Percentage Error (MAPE) is used, and the sensitivity and direction are given to the cost function by giving a penalty by checking whether the actual value and the predicted value have similar directions.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 방법은 모델 생성부에서 딥러닝 기반 수요예측 모델의 구조를 생성하는 단계;전방향 연산부에서 모델의 구조에 맞게 시간에 따라 데이터를 입력하면서 전방향 연산을 실시하는 단계;비용 계산부에서 지향성 비용함수를 적용하여 전방향 연산부의 결과 값과 실제 값의 차이를 계산하여 오차를 산출하는 단계;비용 계산부에서 계산된 비용값을 이용하여 역방향 학습부에서 역방향 학습을 수행하는 단계;수요예측 모델부에서 비용값이 일정한 값으로 수렴할 때까지 전방향 연산, 비용 계산, 역방향 학습을 반복하여 최종적으로 수요예측 모델을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for energy demand prediction using the directional cost function according to the present invention for achieving another object comprises the steps of generating a structure of the deep learning-based demand prediction model in the model generator; Comprising the omni-directional operation while inputting the data; Computing the difference between the actual value and the result value of the omni-directional calculation unit by applying the directional cost function in the cost calculation unit; Cost calculated by the cost calculation unit Performing backward learning in the backward learning unit using the value; finally generating the demand forecasting model by repeating forward calculation, cost calculation, and backward learning until the cost value converges to a constant value in the demand prediction model unit. It characterized in that it comprises a step.

이와 같은 본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.The apparatus and method for energy demand prediction using the directional cost function according to the present invention has the following effects.

첫째, 지향성 비용함수를 딥러닝 모델에 적용하여 건물 또는 공장 등의 건축물의 에너지 수요를 효율적으로 예측할 수 있도록 한다.First, the directional cost function is applied to the deep learning model to efficiently predict the energy demand of buildings such as buildings or factories.

둘째, 평균 절대오차 백분율(MAPE, Mean Absolute Percentage Error)를 사용해 모델에 민감성을 더하고, 학습의 방향성을 반영하기 위해 평균 지향성 정확도(MDA, Mean Directional Accuracy)를 사용하는 지향성 비용함수를 사용하여 예측 정확도를 높일 수 있다.Second, add sensitivity to the model using Mean Absolute Percentage Error (MAPE), and predictive accuracy using a directional cost function using Mean Directional Accuracy (MDA) to reflect the direction of learning. Can increase.

도 1a와 도 1b는 일반적인 에너지 수요 예측을 위한 모델 및 수요 예측결과를 나타낸 구성도
도 2a와 도 2b는 종래 기술의 에너지 수요 예측을 위한 모델의 오차 누적 문제를 나타낸 구성도
도 3은 본 발명에 따른 에너지 수요 예측을 위한 모델의 구성도
도 4는 본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치의 상세 구성도
도 5는 본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 방법을 나타낸 플로우 차트
도 6과 도 7은 기존 비용함수와 본 발명에 따른 비용함수를 사용하여 건축물의 3일간의 에너지 수요를 예측한 그래프
1A and 1B are diagrams illustrating a model for predicting general energy demand and a demand forecast result.
2a and 2b is a configuration diagram showing the error accumulation problem of the model for energy demand prediction in the prior art
3 is a block diagram of a model for energy demand prediction according to the present invention
4 is a detailed configuration diagram of an apparatus for predicting energy demand using a directional cost function according to the present invention;
5 is a flow chart illustrating a method for energy demand prediction using a directional cost function in accordance with the present invention.
6 and 7 are graphs for predicting the energy demand of the building for three days using the existing cost function and the cost function according to the present invention

이하, 본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the apparatus and method for energy demand prediction using the directional cost function according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Features and advantages of the apparatus and method for energy demand prediction using the directional cost function according to the present invention will become apparent from the following detailed description of each embodiment.

도 3은 본 발명에 따른 에너지 수요 예측을 위한 모델의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치의 상세 구성도이다.3 is a block diagram of a model for predicting energy demand according to the present invention, and FIG. 4 is a detailed block diagram of an apparatus for predicting energy demand using a directional cost function according to the present invention.

본 발명에 따른 에너지 수요 예측을 위한 모델은 언어번역에 주로 사용되는 seq2seq 모델 구조를 이용하여, 오차가 누적되는 문제를 해결하고, Encoder의 전력소비시간과 Decoder의 전력수요 예측시간과의 상관관계를 직접적으로 학습하는 구성을 포함할 수 있다.The model for energy demand prediction according to the present invention solves the problem of accumulating errors by using the seq2seq model structure which is mainly used for language translation, and correlates the correlation between the power consumption time of the encoder and the power demand prediction time of the decoder. It can include constructs that learn directly.

특히, 본 발명은 지향성 비용함수를 딥러닝 모델에 적용하여 건물 또는 공장 등의 건축물의 에너지 수요를 효율적으로 예측할 수 있도록 한 것으로, 평균 절대오차 백분율(MAPE, Mean Absolute Percentage Error)을 사용해 모델에 민감성을 더하고, 학습의 방향성을 반영하기 위해 평균 지향성 정확도(MDA, Mean Directional Accuracy)를 사용하는 지향성 비용함수를 사용하여 예측 정확도를 높일 수 있도록 한 것이다.In particular, the present invention is to apply the directional cost function to the deep learning model to efficiently predict the energy demand of buildings, such as buildings or factories, the sensitivity to the model using the Mean Absolute Percentage Error (MAPE) In addition, the directional cost function using Mean Directional Accuracy (MDA) can be used to increase the prediction accuracy to reflect the direction of learning.

딥러닝 기반 에너지 예측 모델의 경우, 대부분 시계열 데이터 학습이 가능한 순환 신경망을 기초로 한다.Deep learning-based energy prediction models are mostly based on cyclic neural networks capable of learning time series data.

이 모델을 사용하면 기존의 머신러닝 기반 모델에 비해서 어느정도 성능은 향상 될 수 있으나 실제 산업에 적용되기에는 정확도가 낮은 수준이다.Using this model, the performance can be improved to some extent compared to the existing machine learning based model, but the accuracy is low for the actual industry.

성능을 향상 시키기 위해서는 오랜시간 축적된 정형화된 데이터를 대량으로 학습하는 방법과 모델을 개선하는 방법이 있다.To improve performance, there are ways to learn a large amount of structured data accumulated over time and to improve the model.

첫 번째 방법의 경우 초기 적용하는 건축물에 대한 에너지 사용량 데이터를 축적하는데 오랜 시간이 걸린다.In the first method, it takes a long time to accumulate energy usage data for the initial application of the building.

따라서 두 번째 방법인 모델을 개선하는 방법으로 접근을 해야하며, 본 발명에서는 에너지 수요예측 모델이 학습할 때 중요한 영항을 미치는 비용함수를 개선하여 예측 정확도를 높이고자 한다.Therefore, the second method should be approached to improve the model, and in the present invention, the prediction function is improved by improving the cost function which has an important effect when the energy demand prediction model is trained.

기존의 에너지 수요예측 모델의 경우 대부분 학습을 할 때 비용함수로 평균 제곱근 오차(RMSE, Root Mean Square Error)를 사용한다.Most existing energy demand prediction models use root mean square error (RMSE) as a cost function when learning.

이 방법을 사용하면 예측에 필요한 정형화된 형태의 패턴을 가지는 모델을 얻을 수 있지만, 실제 에너지 사용패턴은 다양한 변수에 영향을 받기 때문에 정형화된 형태의 패턴은 그 모양에 따른 최소한의 정확도만을 확보할 수 있다.Using this method, we can obtain a model with the pattern of the form that is required for the prediction, but since the actual energy use pattern is affected by various variables, the pattern of the form can only get the minimum accuracy according to the shape. have.

따라서, 이러한 형태에 민감하게 반응할 수 있는 모델이 필요하며 평균 제곱근 오차 방식이 아닌 새로운 형태의 비용함수가 필요하다.Therefore, we need a model that can respond sensitively to these shapes and a new type of cost function rather than the mean square root error method.

본 발명에서는 제곱근 오차가 아닌 평균 절대오차 백분율(MAPE, Mean Absolute Percentage Error)을 사용해 모델에 민감성을 더하고, 학습의 방향성을 반영하기 위해 평균 지향성 정확도(MDA, Mean Directional Accuracy)를 사용하는 지향성 비용함수를 사용하여 문제를 해결한다.In the present invention, the directional cost function using Mean Directional Accuracy (MDA) to add sensitivity to the model using Mean Absolute Percentage Error (MAPE) rather than square root error and reflect the direction of learning. To solve the problem.

도 4는 에너지 수요예측 모델을 생성하기 위한 구성을 나타낸 것으로, 딥러닝 기반 수요예측 모델의 구조를 생성하는 모델 생성부(110)와, 모델의 구조에 맞게 시간에 따라 데이터를 입력하면서 전방향 연산을 실시하는 전방향 연산부(120)와, 지향성 비용함수를 적용하여 전방향 연산부(120)의 결과 값과 실제 값의 차이를 계산하여 오차를 산출하는 비용 계산부(130)와, 비용 계산부(130)에서 계산된 비용값을 이용하여 역방향 학습을 수행하는 역방향 학습부(140)와, 비용값이 일정한 값으로 수렴할 때까지 전방향 연산, 비용 계산, 역방향 학습을 반복하여 최종적으로 수요예측 모델을 생성하는 수요예측 모델부(150)를 포함한다.4 illustrates a configuration for generating an energy demand prediction model. The model generator 110 generates a structure of a deep learning-based demand prediction model, and performs omni-directional calculation while inputting data according to the structure of the model according to time. An omnidirectional calculator 120 and a cost calculator 130 that calculates an error by calculating a difference between the actual value and the resultant value of the omnidirectional operator 120 by applying a directional cost function, and a cost calculator ( The backward learning unit 140 performs backward learning using the cost value calculated in 130), and the forward prediction, cost calculation, and reverse learning are repeated until the cost value converges to a constant value. Demand prediction model unit 150 for generating a.

여기서, 지향성 비용함수는 다음과 같은 수학식 1에 의해서 정의된다.Here, the directional cost function is defined by Equation 1 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

n은 전체 데이터의 개수, t는 시간, At는 실제 값, Ft는 예측 값이다.n is the total number of data, t is the time, A t is the actual value, F t is the prediction value.

평균 제곱근 오차 대신 평균 절대 백분율을 사용하고 실제값과 예측값의 방향성이 유사한지를 확인해서 페널티를 주게 된다. 따라서 비용함수에 민감성과 방향성을 부여할 수 있다. Instead of using the mean square root error, you use a mean absolute percentage and see if the actual and predicted directions are similar. Thus, sensitivity and direction can be given to the cost function.

여기서, 실제값은 수집한 실제 데이터이고, 예측 값은 모델이 예측한 값으로, 수학식 1은 전방향 연산이 끝나고 오차를 구할 때 사용한다.Here, the actual value is the actual data collected, and the predicted value is a value predicted by the model, and Equation 1 is used to calculate an error after the omnidirectional operation is completed.

예측 값은 수학식 1을 통해서 도출된 오차를 역방향 학습을 통해서 모델에 업데이트 하고 일정한 값에 도달할 때까지 반복을 한 후 도출되는 값이다.The predicted value is a value that is obtained after updating the error derived through Equation 1 to the model through backward learning and repeating it until a certain value is reached.

그리고 모델 생성부(110)는 딥러닝에서 주로 사용하는 시계열 데이터 학습하는 모델을 사용하는데, 대표적으로 RNN-LSTM(Recurrent Neural Networks - Long Short Term Memory)을 사용할 수 있고 이로 제한되지 않는다.In addition, the model generator 110 uses a model for learning time series data mainly used in deep learning, and typically, RNN-LSTM (Recurrent Neural Networks-Long Short Term Memory) may be used, but is not limited thereto.

그리고 전방향 연산부(120)에서의 '전방향 연산'은 에너지 수요예측을 위한 모델 일 예로, RNN-LSTM 모델에서 Input layer에서  Hidden Layer의 노드를 계산하는 연산과 Hidden Layer에서 Output Layer의 노드를 계산하는 연산을 의미한다.In addition, the omni-directional calculation in the omni-directional calculation unit 120 is an example of a model for predicting energy demand. For example, the RNN-LSTM model calculates a node of a hidden layer in an input layer and a node of an output layer in a hidden layer. The operation to do.

도 2a에서와 같은 기본적인 모델의 구조에서 Layer1이 input layer, Layer2가 hidden layer 그리고 최상단의 y값이 output layer이다.In the basic model structure as shown in FIG. 2A, Layer1 is an input layer, Layer2 is a hidden layer, and the uppermost y-value is an output layer.

y값은 모델에 의해서 예측한 값을 의미하는데 전방향 연산을 진행하게 되면 예측된 y값이 나오게 되고 이 값을 실제 값과 차이를 구해서 오차를 계산하게 되고, 여기서, 본 발명에 따른 지향성 비용함수가 사용된다.The y value means a value predicted by the model, and when the omnidirectional operation is performed, the predicted y value is obtained and the difference is calculated from the actual value to calculate the error, and the directional cost function according to the present invention is obtained. Is used.

그리고 '역방향 학습'은 전방향 연산을 통해서 오차가 계산되면 각 오차를 hidden layer의 노드에 업데이트 해주는 과정으로, 이를 역방향 학습(Backpropagation)이라 한다.In addition, 'reverse learning' is a process of updating each error to a hidden layer node when an error is calculated through an omnidirectional operation. This is called backpropagation.

그리고 수요예측 모델부(150)에서의 비용값이 일정한 값으로 수렴할 때까지 전방향 연산, 비용 계산, 역방향 학습을 반복하여 최종적으로 수요예측 모델을 생성하는 과정에서의 '일정한 값'은 모델의 예측 오차율을 의미하는데 이 값은 경험적으로 사용자가 설정하는 것이다.In addition, the 'constant value' in the process of finally generating the demand forecast model by repeating forward calculation, cost calculation, and reverse learning until the cost value in the demand forecast model unit 150 converges to a constant value is represented by the model. Predictive error rate, which is empirically set by the user.

수요예측 모델의 입력은 필수적인 요소로 전력소비량이 들어가고 추가적으로 환경정보(온도, 습도 등)이 들어갈 수 있고, 입력값들이 수요예측 모델에 들어가면 전방향 연산을 통해서 예측 값을 도출하고 이 값을 실제 전력값과 비교해서 오차를 구한 다음 역방향 학습을 통해서 모델을 업데이트한다.Input of the demand forecast model is an essential element, which can include power consumption and additional environmental information (temperature, humidity, etc.). When the input values enter the demand forecast model, it is possible to derive the predicted value through omni-directional calculation and use this value as the actual power. Compare the values to find the error, then update the model through backward learning.

이와 같이 예측 값이 사용자가 정한 일정한 값에 도달할 때까지 이 과정을 반복하여 최종적으로 수요예측 모델을 생성한다.As such, this process is repeated until the predicted value reaches a predetermined value determined by the user, and finally a demand forecasting model is generated.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치의 에너지 수요예측은 다음과 같이 진행된다.The energy demand prediction of the device for energy demand prediction using the directional cost function according to the present invention having such a configuration proceeds as follows.

도 5는 본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 방법을 나타낸 플로우 차트이다.5 is a flow chart illustrating a method for energy demand prediction using a directional cost function in accordance with the present invention.

본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 방법은 모델 생성부(110)에서 딥러닝 기반 수요예측 모델의 구조를 생성한다.(S201)In the method for energy demand prediction using the directional cost function according to the present invention, the model generator 110 generates a structure of the deep learning based demand prediction model (S201).

이어, 전방향 연산부(120)에서 모델의 구조에 맞게 시간에 따라 데이터를 입력하면서 전방향 연산을 실시한다.(S202)Subsequently, the omni-directional calculation unit 120 performs omni-directional calculation while inputting data according to the time according to the structure of the model.

그리고 비용 계산부(130)에서 지향성 비용함수를 적용하여 전방향 연산부(120)의 결과 값과 실제 값의 차이를 계산하여 오차를 산출한다.(S203)In addition, the cost calculator 130 calculates an error by calculating a difference between the actual value and the resultant value of the omnidirectional calculator 120 by applying the directional cost function (S203).

이어, 비용 계산부(130)에서 계산된 비용값을 이용하여 역방향 학습부(140)에서 역방향 학습을 수행한다.(S204)Subsequently, the backward learning unit 140 performs backward learning using the cost value calculated by the cost calculating unit 130 (S204).

그리고 수요예측 모델부(150)에서 비용값이 일정한 값으로 수렴할 때까지 전방향 연산, 비용 계산, 역방향 학습을 반복하여 최종적으로 수요예측 모델을 생성한다.(S205)Then, the demand forecasting model unit 150 generates a demand forecasting model by repeating forward calculation, cost calculation, and backward learning until the cost value converges to a constant value (S205).

도 6과 도 7은 기존 비용함수와 본 발명에 따른 비용함수를 사용하여 건축물의 3일간의 에너지 수요를 예측한 그래프이다.6 and 7 are graphs for predicting the energy demand of the building for three days using the existing cost function and the cost function according to the present invention.

도 6은 순환 신경망에 평균 제곱근 오차를 이용하여 예측을 한 결과이고, 도 7은 순환 신경망에 지향성 비용함수를 적용하여 예측한 결과이다.FIG. 6 is a result of prediction using a mean square root error in a cyclic neural network, and FIG. 7 is a result of applying a directional cost function to a cyclic neural network.

두 그래프의 예측 오차율 결과는 표 1과 같다.The prediction error rate results of the two graphs are shown in Table 1.

Figure pat00003
Figure pat00003

표 1에서 알 수 있듯이 두 모델의 3일간의 예측값에 대한 평균 오차율 차이는 3.68로 큰 차이를 나타내는 것을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, the difference in the mean error rate for the three-day prediction value of the two models is 3.68, indicating a large difference.

또한, 지향성 비용함수를 사용하였을 때, 1일차의 예측 오차율은 약 2배정도 줄어들었고, 2일차와 3일차의 오차율은 비슷하게 유지되었던 반면, 평균 제곱근 오차를 사용하였을 때는 시간이 지남에 따라서 오차율이 점점 커지는 것을 알 수 있다.In addition, when the directional cost function is used, the predicted error rate of day 1 is reduced by about 2 times, and the error rates of day 2 and day 3 remain similar, while the error rate increases with time when the mean square root error is used. You can see that it grows.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치 및 방법은 지향성 비용함수를 딥러닝 모델에 적용하여 건물 또는 공장 등의 건축물의 에너지 수요를 효율적으로 예측할 수 있도록 한 것이다.The apparatus and method for energy demand prediction using the directional cost function according to the present invention described above are to apply the directional cost function to a deep learning model to efficiently predict the energy demand of buildings, such as buildings or factories.

이를 위하여, 평균 절대오차 백분율(MAPE, Mean Absolute Percentage Error)을 사용해 모델에 민감성을 더하고, 학습의 방향성을 반영하기 위해 평균 지향성 정확도(MDA, Mean Directional Accuracy)를 사용하는 지향성 비용함수를 사용하여 예측 정확도를 높일 수 있도록 한 것이다.To do this, we add sensitivity to the model using Mean Absolute Percentage Error (MAPE), and predict it using the directional cost function using Mean Directional Accuracy (MDA) to reflect the direction of learning. This is to increase the accuracy.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention as described above.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the described embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation, and the scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope are included in the present invention. It should be interpreted.

110. 모델 생성부 120. 전방향 연산부
130. 비용 계산부 140. 역방향 학습부
150. 수요예측 모델부
110. Model generator 120. Omnidirectional calculator
130. Cost calculator 140. Reverse learner
150. Demand prediction model

Claims (9)

딥러닝 기반 수요예측 모델의 구조를 생성하는 모델 생성부;
모델의 구조에 맞게 시간에 따라 데이터를 입력하면서 전방향 연산을 실시하는 전방향 연산부;
지향성 비용함수를 적용하여 전방향 연산부의 결과 값과 실제 값의 차이를 계산하여 오차를 산출하는 비용 계산부;
비용 계산부에서 계산된 비용값을 이용하여 역방향 학습을 수행하는 역방향 학습부;
비용값이 일정한 값으로 수렴할 때까지 전방향 연산, 비용 계산, 역방향 학습을 반복하여 최종적으로 수요예측 모델을 생성하는 수요예측 모델부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치.
A model generator for generating a structure of a deep learning based demand prediction model;
An omnidirectional calculator configured to perform omni-directional calculation while inputting data according to time according to the structure of the model;
A cost calculator for calculating an error by calculating a difference between a result value and an actual value of the omnidirectional calculator by applying a directional cost function;
A reverse learning unit performing backward learning using the cost value calculated by the cost calculating unit;
Energy demand forecasting using a directional cost function, comprising: a demand forecasting model unit that generates a demand forecasting model by repeating forward calculation, cost calculation, and backward learning until the cost value converges to a constant value. Device for.
제 1 항에 있어서, 지향성 비용함수는,
Figure pat00004
으로 정의되고,
n은 전체 데이터의 개수, t는 시간, At는 실제 값, Ft는 예측 값인 것을 특징으로 하는 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치.
The method of claim 1, wherein the directivity cost function
Figure pat00004
Defined as
and n is the total number of data, t is the time, A t is the actual value, and F t is the predictive value.
제 2 항에 있어서, 실제 값은 수집한 실제 데이터이고, 예측 값은 수요예측 모델이 예측한 값으로,
예측 값은 지향성 비용함수를 이용하여 도출된 오차를 역방향 학습을 통해서 수요예측 모델에 업데이트 하고 일정한 값에 도달할 때까지 반복을 한 후 도출되는 값인 것을 특징으로 하는 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치.
The method of claim 2, wherein the actual value is actual data collected, and the predicted value is a value predicted by the demand forecasting model.
The predicted value is an energy demand prediction using the directional cost function, which is a value obtained by updating the error derived using the directional cost function to the demand prediction model through backward learning and repeating it until a certain value is reached. Device for.
제 1 항에 있어서, 전방향 연산부에서의 전방향 연산은 에너지 수요예측을 위한 수요예측 모델의 Input layer에서  Hidden Layer의 노드를 계산하는 연산과 Hidden Layer에서 Output Layer의 노드를 계산하는 연산이고,
역방향 학습부에서의 역방향 학습은 전방향 연산을 통해서 오차가 계산되면 각 오차를 hidden layer의 노드에 업데이트 해주는 과정인 것을 특징으로 하는 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치.
The method of claim 1, wherein the omni-directional calculation in the omni-directional calculation unit is an operation of calculating a node of a hidden layer in an input layer of a demand prediction model for energy demand prediction and a node of an output layer in a hidden layer
Backward learning in the backward learning unit is an apparatus for predicting energy demand using the directional cost function, characterized in that each error is updated to the node of the hidden layer when the error is calculated through the forward operation.
제 1 항에 있어서, 수요예측 모델부에서 수요예측 모델을 생성하기 위하여,
평균 절대오차 백분율(MAPE, Mean Absolute Percentage Error)을 사용해 수요예측 모델에 민감성을 더하고,
학습의 방향성을 반영하기 위해 평균 지향성 정확도(MDA, Mean Directional Accuracy)를 사용하는 것을 특징으로 하는 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치.
The method of claim 1, wherein in order to generate a demand forecast model in the demand forecast model unit,
Add sensitivity to demand forecast models using Mean Absolute Percentage Error (MAPE),
Apparatus for predicting energy demand using the directional cost function, characterized by using Mean Directional Accuracy (MDA) to reflect the direction of learning.
제 5 항에 있어서, 평균 절대오차 백분율(MAPE, Mean Absolute Percentage Error)을 사용하고 실제값과 예측값의 방향성이 유사한지를 확인해서 페널티를 주어 비용함수에 민감성과 방향성을 부여하는 것을 특징으로 하는 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 장치.6. The directional cost according to claim 5, wherein a mean absolute percentage error (MAPE) is used to determine whether the actual value and the predicted value are similar to each other, and a penalty is given to the cost function to give sensitivity and direction. Device for forecasting energy demand using a function. 모델 생성부에서 딥러닝 기반 수요예측 모델의 구조를 생성하는 단계;
전방향 연산부에서 모델의 구조에 맞게 시간에 따라 데이터를 입력하면서 전방향 연산을 실시하는 단계;
비용 계산부에서 지향성 비용함수를 적용하여 전방향 연산부의 결과 값과 실제 값의 차이를 계산하여 오차를 산출하는 단계;
비용 계산부에서 계산된 비용값을 이용하여 역방향 학습부에서 역방향 학습을 수행하는 단계;
수요예측 모델부에서 비용값이 일정한 값으로 수렴할 때까지 전방향 연산, 비용 계산, 역방향 학습을 반복하여 최종적으로 수요예측 모델을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 방법.
Generating a structure of the deep learning based demand prediction model in the model generator;
Performing omni-directional calculation by inputting data according to time according to the structure of the model in the omni-directional calculation unit;
Calculating an error by calculating a difference between a result value and an actual value of the omnidirectional calculator by applying the directional cost function in the cost calculator;
Performing backward learning in the backward learner using the cost value calculated in the cost calculator;
Generating a demand forecast model by repeating forward calculation, cost calculation, backward learning until the cost value converges to a constant value in the demand forecast model unit; energy using a directional cost function Method for forecasting demand.
제 7 항에 있어서, 지향성 비용함수는,
Figure pat00005
으로 정의되고,
n은 전체 데이터의 개수, t는 시간, At는 실제 값, Ft는 예측 값인 것을 특징으로 하는 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 방법.
8. The method of claim 7, wherein the directivity cost function is
Figure pat00005
Defined as
n is the total number of data, t is the time, A t is the actual value, F t is the predicted value method for energy demand prediction using the directional cost function.
제 7 항에 있어서, 수요예측 모델을 생성하기 위하여,
평균 절대오차 백분율(MAPE, Mean Absolute Percentage Error)을 사용해 수요예측 모델에 민감성을 더하고,
학습의 방향성을 반영하기 위해 평균 지향성 정확도(MDA, Mean Directional Accuracy)를 사용하는 것을 특징으로 하는 지향성 비용함수를 이용한 에너지 수요예측을 위한 방법.
8. The method of claim 7, in order to generate a demand forecast model,
Add sensitivity to demand forecast models using Mean Absolute Percentage Error (MAPE),
Method for predicting energy demand using directional cost function, characterized by using Mean Directional Accuracy (MDA) to reflect the direction of learning.
KR1020180136596A 2018-05-11 2018-11-08 System and Method for Energy Forecasting using Directional Cost Function KR102126490B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180054125 2018-05-11
KR1020180054125 2018-05-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190129675A true KR20190129675A (en) 2019-11-20
KR102126490B1 KR102126490B1 (en) 2020-06-24

Family

ID=68729465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180136596A KR102126490B1 (en) 2018-05-11 2018-11-08 System and Method for Energy Forecasting using Directional Cost Function

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102126490B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021107276A1 (en) * 2019-11-26 2021-06-03 광운대학교 산학협력단 Deep recurrent neural network-based energy usage prediction and load control device and method
CN118642453A (en) * 2024-08-16 2024-09-13 武威恒大牧业服务有限公司 Intelligent dispatching control method, system, equipment and medium for feed production line

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101168153B1 (en) 2011-12-29 2012-08-07 지에스네오텍 주식회사 Method and system for predicting energy consumption of building
KR20140075617A (en) * 2012-12-10 2014-06-19 주식회사 케이티 Method for estimating smart energy consumption
KR20150125171A (en) 2014-04-30 2015-11-09 옴니시스템 주식회사 Adaptive energy Demand Forecasting Method
KR20160007126A (en) * 2014-07-11 2016-01-20 주식회사 인코어드 테크놀로지스 Method and apparatus for forecasting an energy consumption based on consumption characteristic
KR20160130023A (en) 2015-04-30 2016-11-10 단국대학교 산학협력단 Method and system for electric power demand management and energy conservation using predicted electric power profile
KR20170069046A (en) * 2015-12-10 2017-06-20 한국외국어대학교 연구산학협력단 System for forcasting power demand based on weather infromation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101168153B1 (en) 2011-12-29 2012-08-07 지에스네오텍 주식회사 Method and system for predicting energy consumption of building
KR20140075617A (en) * 2012-12-10 2014-06-19 주식회사 케이티 Method for estimating smart energy consumption
KR20150125171A (en) 2014-04-30 2015-11-09 옴니시스템 주식회사 Adaptive energy Demand Forecasting Method
KR20160007126A (en) * 2014-07-11 2016-01-20 주식회사 인코어드 테크놀로지스 Method and apparatus for forecasting an energy consumption based on consumption characteristic
KR20160130023A (en) 2015-04-30 2016-11-10 단국대학교 산학협력단 Method and system for electric power demand management and energy conservation using predicted electric power profile
KR20170069046A (en) * 2015-12-10 2017-06-20 한국외국어대학교 연구산학협력단 System for forcasting power demand based on weather infromation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(비특허문헌)RNN-LSTM 기반 공휴일 정보를 고려한 단기 전력수요예측(2016.11.30.) 1부.* *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021107276A1 (en) * 2019-11-26 2021-06-03 광운대학교 산학협력단 Deep recurrent neural network-based energy usage prediction and load control device and method
KR20210064939A (en) * 2019-11-26 2021-06-03 광운대학교 산학협력단 Method and Apparatus for Energy Consumption Prediction and Load Control Based on Deep Recurrent Neural Network
CN118642453A (en) * 2024-08-16 2024-09-13 武威恒大牧业服务有限公司 Intelligent dispatching control method, system, equipment and medium for feed production line

Also Published As

Publication number Publication date
KR102126490B1 (en) 2020-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rahman et al. Predicting electricity consumption for commercial and residential buildings using deep recurrent neural networks
Constantinescu et al. A computational framework for uncertainty quantification and stochastic optimization in unit commitment with wind power generation
Nguyen et al. A new method for forecasting energy output of a large-scale solar power plant based on long short-term memory networks a case study in Vietnam
US20150317589A1 (en) Forecasting system using machine learning and ensemble methods
Nichiforov et al. Deep learning techniques for load forecasting in large commercial buildings
JP2019204458A (en) Electric power demand prediction system, learning device, and electric power demand prediction method
Xie et al. A neural ordinary differential equations based approach for demand forecasting within power grid digital twins
KR102296309B1 (en) Apparatus and method for predicting solar power generation
US20230324860A1 (en) Estimating Energy Consumption for a Building Using Dilated Convolutional Neural Networks
KR20210011745A (en) Big data based energy demand and supply forecasting system and method for zero-energy town building
Day et al. Residential power load forecasting
CN117114438A (en) Building area energy system cold and hot load data driving prediction method with flexibility and interpretability
Chornovol et al. Intelligent forecasting system for NPP’s energy production
KR102126490B1 (en) System and Method for Energy Forecasting using Directional Cost Function
Patsakos et al. A survey on deep learning for building load forecasting
Shabani et al. Predicting building energy consumption using engineering and data driven approaches: A review
Ibrahim et al. LSTM neural network model for ultra-short-term distribution zone substation peak demand prediction
CN114418168A (en) Medium-and-long-term prediction method and system for regional fire power generation
Behera et al. A long term load forecasting of an indian grid for power system planning
Chen et al. Short-term wind power forecasting based on spatial correlation and artificial neural network
Bhatnagar et al. Short-Term Electric Load Forecast Model Using the Combination of Ant Lion Optimization with Bi-LSTM Network
Liu et al. Ultra-short-term wind power forecasting based on stacking model
Cho et al. Application of Parallel ANN-PSO to Hourly Solar PV Estimation
Rajnish et al. Numerical Modeling and Performance Assessment of Machine Learning-Based Solar Photovoltaic Energy Forecasting System
Shendryk et al. Short-term Solar Power Generation Forecasting for Microgrid

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant