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Support Vector Regression에 기반한 전력 수요 예측
Electricity Demand Forecasting based on Support Vector Regression 원문보기

산업공학 = IE Interfaces, v.24 no.4, 2011년, pp.351 - 361  

이형로 (아주대학교 산업공학과) ,  신현정 (아주대학교 산업공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Forecasting of electricity demand have difficulty in adapting to abrupt weather changes along with a radical shift in major regional and global climates. This has lead to increasing attention to research on the immediate and accurate forecasting model. Technically, this implies that a model requires...

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 이러한 상황 하에서 필요한 월별 전력 수요 예측 모델을 제안하였다. 기술적인 측면으로는 최근 이상기후로 인한 기후의 변화 하에서 적은 수의 입력변수를 활용하여 즉각적이고 정확한 예측을 수행하고자 하였다. 본 연구에서는 특징추출 기법과 변수선택 기법을 통하여 예측에 중요한 요인이 되는 입력 변수들을 선별하고 이를 SVR에 적용하여 분석을 수행하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 앞에서 언급되었던 요구들을 충족시키는 월별 전력 수요 예측 모델을 제안하고자 한다. 제안하는 모델은 한국에너지경제연구원에서 제공한 지역난방공사의 월별 전기 에너지 데이터를 기반으로 전력 수요를 예측한다.
  • 이러한 경우의 전력 수요 예측은 급전계획에서와 같은 시간대별 예측보다는 월별 예측이 적절하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 상황 하에서 필요한 월별 전력 수요 예측 모델을 제안하였다. 기술적인 측면으로는 최근 이상기후로 인한 기후의 변화 하에서 적은 수의 입력변수를 활용하여 즉각적이고 정확한 예측을 수행하고자 하였다.
  • 이러한 모델은 그래프 상에서 실제값을 나타내는 실선을 우측으로 한 시점 이동시킨 형태를 띠게 된다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 연구에서는 이를 식별할 수 있는 평가 척도로서 시프트인덱스를 제안한다. 시프트인덱스의 수식은 아래의 식 (10)과 같이 표현된다.
  • 기상 관련된 원인 외에도, 급변하는 전력시장의 수요-공급 불균형, 불안정, 미래 상황에 대한 불확실성 등도 전력 수요 예측 모델의 성능의 안정성에 부정적 영향을 미치는 요인이라 할 수 있다. 따라서 이러한 어려움들을 우회하는 방안으로서 필요시 마다 신속하고 간편하게, 그리고 정확하게 수요예측을 수행할 수 있는 모델을 개발하는 것을 고려해 볼 수 있다. 이러한 조건을 만족시키기 위해서는 획득이 용이한 변수들로 모델의 입력변수를 구성하고 되도록이면 그 수를 최소화하는 것이 좋다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전력 수요 예측은 무엇을 위한 필수 요소인가? 전력 수요 예측은 전력거래소의 급전계획, 즉 가격결정 계획과 운영발전계획을 위하여 필수적인 요소이다. 전력수급 계획 측면에서 볼 때, 소비자에게 안정적으로 전력을 공급하기 위해서는 예비전력이 항상 준비되어야만 한다.
전력 수요량을 미리 예측하여 전력을 생산하는 근본적인 이유는? 전력수급 계획 측면에서 볼 때, 소비자에게 안정적으로 전력을 공급하기 위해서는 예비전력이 항상 준비되어야만 한다. 그러나 전기는 저장이 불가능하기 때문에 전력 수요량을 미리 예측하고 이에 따라 전력을 생산하게 된다. 만약 전력 수요의 예측값이 정확하지 않아 전력을 실제 수요보다 대량 생산했을 경우 예비전력의 과다로 인한 비용의 낭비가 발생하며, 실제 수요보다 소량 생산했을 경우 예비전력의 부족으로 인한 전력 수급 비상 또는 단전의 문제가 발생하게 된다(Han, 2009).
전력 수요에 대한 월별 수요 예측이 필요한 경우는? 예를 들어 최근 지역난방공사의 열병합발전소 입지 선정의 경우를 들 수 있다. 열병합발전소는 대규모로 생산된 전기 및 열을 대단위 지역에 일괄 공급하는 시스템으로 이에 대한 지역난방 모형의 사업 허가신청 및 경제성 분석 시에는 중장기 전력 수요 예측 및 열 수요 예측을 필요로 한다. 이러한 경우의 전력 수요 예측은 급전계획에서와 같은 시간대별 예측 보다는 월별 예측이 적절하다.
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참고문헌 (29)

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