Prophet와 GRU을 이용하여 단중기 전력소비량 예측

• 영문명: Short-and Mid-term Power Consumption Forecasting using Prophet and GRU
• 발행기관: 한국스마트미디어학회
• 저자명: 손남례(Nam Rye Son) 강은주(Eun Ju Kang)
• 간행물 정보: 『스마트미디어저널』Vol12, No.11, 18~26쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 컴퓨터학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.12.31

국문 초록

빌딩에너지관리시스템(BEMS: Building Energy Management System)은 생산 및 소비되는 에너지를 효율적으로 관리하는 시스템이다. 그러나 건물 내 전력소비는 물리적인 특성상으로 인해 생산 및 소비가 일정하지 않아 안정적인 전력 공급이 필수적이다. 이에 따라 건물의 안정적인 전력 공급을 위해서는 정확한 건물 내 전력 소비 예측이 중요하다. 최근에는 시계열분석, 통계분석, 인공지능 등 다양한 방법을 이용하여 전력소비예측에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 Prophet 모델의 장점과 단점을 분석하여 장점인 growth, seasonality, holidays를 선택하였고, Prophet 모델의 단점인 데이터의 복잡성과 외부변수(기후 데이터)의 제한성을 해결하기 위하여 GRU을 조합하여 단기(2일) 및 중기(7일, 15일, 30일) 전력소비량 예측 알고리즘을 제안한다. 실험결과, 제안한 방법은 기존 GRU 및 Prophet 모델보다 성능이 우수하였다.

영문 초록

The building energy management system (BEMS), a system designed to efficiently manage energy production and consumption, aims to address the variable nature of power consumption within buildings due to their physical characteristics, necessitating stable power supply. In this context, accurate prediction of building energy consumption becomes crucial for ensuring reliable power delivery. Recent research has explored various approaches, including time series analysis, statistical analysis, and artificial intelligence, to predict power consumption. This paper analyzes the strengths and weaknesses of the Prophet model, choosing to utilize its advantages such as growth, seasonality, and holiday patterns, while also addressing its limitations related to data complexity and external variables like climatic data. To overcome these challenges, the paper proposes an algorithm that combines the Prophet model's strengths with the gated recurrent unit (GRU) to forecast short-term (2 days) and medium-term (7 days, 15 days, 30 days) building energy consumption. Experimental results demonstrate the superior performance of the proposed approach compared to conventional GRU and Prophet models.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 관련 연구

Ⅲ. 문제정의 및 해결방안

Ⅳ. 제안한 방법

Ⅴ. 결론

REFERENCES

키워드

전력소비량예측 Power Consumption Forecasting BEMS PROPHET LSTM GRU