주거 커뮤니티 전력 수요 예측을 위한 단계별 확률적 통계 모델 개발 (Development of the Series of Probabilistic Statistical Models for Electricity Demand Prediction in Residential Communities)

서지정보

· 발행기관 : 대한건축학회
· 수록지 정보 : 대한건축학회논문집 / 37권 / 7호 / 157 ~ 165페이지
· 저자명 : 김철호, 변지욱, 고재현, 허연숙

초록

본 연구에서는 주거 커뮤니티 단위의 전력 수요예측을 위해, 전력요구량의 세대별, 시간별 다양성을 반영할 수 있는 일련의 확률적 통계 모델을 개발하고, 모델의 효용성을 검토하였다. Model 1에서는 회귀식과 실제 측정값의 오차 범위를 가지는 균일분포에서 오차율을 추출하고 단순 선형회귀 모델을 활용하여 최종 연간 전력사용량 및 일간 전력사용량 평균을 도출할 수 있다. Model 2에서는 대상 세대의 일간 전력사용량에 대한 표준편차를 산출하여, Model 1에서의 일간 전력사용량 평균과 함께 해당 정규분포에서 필요한 일수만큼의 표본을 추출해 일간 변동성을 반영할 수 있다. Model 3에서는 실측 전력사용량 데이터를 기반으로 다변량 정규분포 확률밀도함수를 활용하여 세대별 다양성을 반영한 각 세대 시간별 평균 전력사용량 프로필을 도출할 수 있으며, Model 4에서 또한 다변량 정규분포 확률밀도함수를 적용하여, 각 세대 시간별 평균 전력사용량에 대한 변화량 프로필을 시간별 평균 프로필 표본에 반영하여 각 세대의 시간별 다양성을 반영할 수 있다.확률적 전력요구량 프로필 적용 결과 공동주택 실측 전력사용량 데이터와 비교했을 때 비슷한 분포를 보이는 동시에 유효범위 안에서 세대별 전력요구량의 다양성이 반영된 것으로 판단된다. 일련의 확률적 통계 모델에서 각 모델을 순차적으로 적용하여 모델별 효용성을 검토했을 때도 모델(Model 1~4) 단계별로 특성이 반영되어 전력사용량의 프로필이 생성된 것으로 확인되었다.

영어초록

This study developed a series of probabilistic statistical models for electricity demand prediction of residential communities. The series ofprobabilistic models were developed to reflect individual variations in the electricity demand depending on household characteristics andtemporal variability in the pattern of hourly electricity use. We used the hourly electricity data, including plug-in and lighting energy use,from 23 households selected from the public data of the Korea Energy Agency. The prediction model consists of four models to capturevariability in the electiricity demand at different indiviual and time scales. Models 1 and 2 are blinear regression models that predict theannual average electricity load depending on the household characteristics and variation in the daily electricity load, respectively. Models 3and 4 are multivariate normal distribution probability density functions that generate average hourly electricity load profile and temporalvariations from the average profile, respectively. The results demonstrarate that the series of probabilistic models sufficiently reflect actualindividual and temporal variations.

참고자료

· 없음