RISS 학술연구정보서비스

검색

인기 검색어

    다국어 입력

    http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.

    변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.

    예시)
    • 中文 을 입력하시려면 zhongwen을 입력하시고 space를누르시면됩니다.
    • 北京 을 입력하시려면 beijing을 입력하시고 space를 누르시면 됩니다.
    닫기
    KCI등재

    날씨 변수를 고려한 전력 수요량 예측구간 시계열 분석 연구 = Time series analysis for prediction intervals of electricity demand with weather variables

    한글로보기

    https://www.riss.kr/link?id=A109822722

    • 0

      상세조회
    • 0

      다운로드
    서지정보 열기
    • 내보내기
    • 내책장담기
    • 공유하기
    • 오류접수
    인용문이 복사되었습니다.

    부가정보

    국문 초록 (Abstract) kakao i 다국어 번역

    연간 전력 수요량은 꾸준히 증가하는 추세이다. 전력 수요량이 늘어나는 만큼 국내 전력 의존도 또한 높아지고 있어 전력 수요 예측의 중요성이 부각되고 있다. 본 연구는 계절적 특성과 날씨를 고려하여 전력 수요량을 예측 분석하고자, 시계열 모형 연구와 이를 통한 예측값 및 예측구간에 대해 연구를 수행한다. ARIMA, SARIMA, ARIMAX, SARIMAX 모형에 각각 전력 수요량 월별 데이터를 적합하여 최적 차수를 찾고 표본외 예측분석(out-of-sample forecasting)을 수행하여 예측값의 RMSE(root mean squared error; 평균제곱근오차), MAE(mean absolute error; 평균절대오차), 평균절대백분율오차(MAPE)와 평균제곱로그오차(MSLE)를 계산하고 예측성능을 비교한다. 최적의 전력 수요량 예측 모형은 냉방도일(CDD), 난방도일(HDD), 일사량을 고려한 SARIMAX (2,1,1)(2,1,2,12) 모형으로 선정되었다. 예측구간의 엄밀한 분석을 위하여 정규분포, 라플라스분포 및 Bootstrap 방법을 이용한 80%, 95% 예측구간을 추정한다. 각 예측구간의 포함확률(coverage probability, CP), 평균길이(average length, AL), 평균구간점수(mean interval score, MIS)를 계산하여 비교 분석한다. 본 연구는 세 가지 방법으로 접근하여 예측구간 추정 결과를 도출하고 비교했다는 점에서 차별성이 있다. 본 연구에서의 전력 수요량 시계열 모형 및 예측구간 추정 방법은 효율적인 저비용 전력 공급 시스템 운영에 실질적 도움이 되기를 기대한다.
    번역하기

    연간 전력 수요량은 꾸준히 증가하는 추세이다. 전력 수요량이 늘어나는 만큼 국내 전력 의존도 또한 높아지고 있어 전력 수요 예측의 중요성이 부각되고 있다. 본 연구는 계절적 특성과 날...

    연간 전력 수요량은 꾸준히 증가하는 추세이다. 전력 수요량이 늘어나는 만큼 국내 전력 의존도 또한 높아지고 있어 전력 수요 예측의 중요성이 부각되고 있다. 본 연구는 계절적 특성과 날씨를 고려하여 전력 수요량을 예측 분석하고자, 시계열 모형 연구와 이를 통한 예측값 및 예측구간에 대해 연구를 수행한다. ARIMA, SARIMA, ARIMAX, SARIMAX 모형에 각각 전력 수요량 월별 데이터를 적합하여 최적 차수를 찾고 표본외 예측분석(out-of-sample forecasting)을 수행하여 예측값의 RMSE(root mean squared error; 평균제곱근오차), MAE(mean absolute error; 평균절대오차), 평균절대백분율오차(MAPE)와 평균제곱로그오차(MSLE)를 계산하고 예측성능을 비교한다. 최적의 전력 수요량 예측 모형은 냉방도일(CDD), 난방도일(HDD), 일사량을 고려한 SARIMAX (2,1,1)(2,1,2,12) 모형으로 선정되었다. 예측구간의 엄밀한 분석을 위하여 정규분포, 라플라스분포 및 Bootstrap 방법을 이용한 80%, 95% 예측구간을 추정한다. 각 예측구간의 포함확률(coverage probability, CP), 평균길이(average length, AL), 평균구간점수(mean interval score, MIS)를 계산하여 비교 분석한다. 본 연구는 세 가지 방법으로 접근하여 예측구간 추정 결과를 도출하고 비교했다는 점에서 차별성이 있다. 본 연구에서의 전력 수요량 시계열 모형 및 예측구간 추정 방법은 효율적인 저비용 전력 공급 시스템 운영에 실질적 도움이 되기를 기대한다.

    더보기

    다국어 초록 (Multilingual Abstract) kakao i 다국어 번역

    Annual electricity demand is steadily increasing and the importance of forecasting the electricity demand is emerging since the dependence on domestic electricity is also increasing. The purpose of this study is analysis of the electricity demand considering seasonality and weather variables, for which we study time series modelling and forecasting analysis. ARIMA, SARIMA, ARIMAX, SARIMAX models are handled with optimally selected orders. Out-of-sample forecasting analysis is carried out to evaluate predicted values and their errors such as RMSE, MAE, MAPE and MSLE. The errors by four models are compared. As the optimal model, SARIMAX(2,1,1) (2,1,2,12) model with CDD, HDD and insolation has been chosen. For strict statistical analysis of prediction intervals, normal distribution, laplace distribution and bootstrap method are adopted to construct 80%, 95% prediction intervals. Coverage probability (CP), average length (AL) and mean interval score (MIS) of the prediction intervals by three approximations are evaluated. This study contributes with novelty in that it provides three approaches of prediction intervals along with their comparison. The results of this study are expected to be of practical help in the efficient operation of electricity supply system.
    번역하기

    Annual electricity demand is steadily increasing and the importance of forecasting the electricity demand is emerging since the dependence on domestic electricity is also increasing. The purpose of this study is analysis of the electricity demand cons...

    Annual electricity demand is steadily increasing and the importance of forecasting the electricity demand is emerging since the dependence on domestic electricity is also increasing. The purpose of this study is analysis of the electricity demand considering seasonality and weather variables, for which we study time series modelling and forecasting analysis. ARIMA, SARIMA, ARIMAX, SARIMAX models are handled with optimally selected orders. Out-of-sample forecasting analysis is carried out to evaluate predicted values and their errors such as RMSE, MAE, MAPE and MSLE. The errors by four models are compared. As the optimal model, SARIMAX(2,1,1) (2,1,2,12) model with CDD, HDD and insolation has been chosen. For strict statistical analysis of prediction intervals, normal distribution, laplace distribution and bootstrap method are adopted to construct 80%, 95% prediction intervals. Coverage probability (CP), average length (AL) and mean interval score (MIS) of the prediction intervals by three approximations are evaluated. This study contributes with novelty in that it provides three approaches of prediction intervals along with their comparison. The results of this study are expected to be of practical help in the efficient operation of electricity supply system.

    더보기

    참고문헌 (Reference)

    1 Box G. E. P., "Time series analysis: forecasting and control" Princeton-Hall International 1994

    2 장성연, "Time series analysis of electricity demand and long-term forecast" 25 (25): 1363-1376, 2023

    3 Durbin J., "Testing for serial correlation in least squares regression" 37 (37): 409-428, 1950

    4 Gneiting T., "Strictly proper scoring rules, prediction, and estimation" 102 : 359-378, 2012

    5 Amjady N., "Short-term hourly load forecasting using time-series modeling with peak load estimation capabaility" 16 (16): 498-505, 2001

    6 Datta G., "Semi-parametric prediction intervals in small areas when auxiliary data are measured with error" 28 (28): 2309-2335, 2018

    7 홍창곤 ; 이상진, "Robust interval estimation using density power divergence" 24 (24): 1-10, 2022

    8 김재휘 ; 김재희, "Prediction of electricity consumption in a hotel using ensemble learning with temperature" 32 (32): 319-330, 2019

    9 Hwang E., "Prediction intervals of the COVID-19 cases by HAR models with growth rates and vaccination rates in top eight affected countries: bootstrap improvement" 155 : 2022

    10 Grillo M., "Prediction intervals for neural network models using weighted asymmetric loss functions"

    1 Box G. E. P., "Time series analysis: forecasting and control" Princeton-Hall International 1994

    2 장성연, "Time series analysis of electricity demand and long-term forecast" 25 (25): 1363-1376, 2023

    3 Durbin J., "Testing for serial correlation in least squares regression" 37 (37): 409-428, 1950

    4 Gneiting T., "Strictly proper scoring rules, prediction, and estimation" 102 : 359-378, 2012

    5 Amjady N., "Short-term hourly load forecasting using time-series modeling with peak load estimation capabaility" 16 (16): 498-505, 2001

    6 Datta G., "Semi-parametric prediction intervals in small areas when auxiliary data are measured with error" 28 (28): 2309-2335, 2018

    7 홍창곤 ; 이상진, "Robust interval estimation using density power divergence" 24 (24): 1-10, 2022

    8 김재휘 ; 김재희, "Prediction of electricity consumption in a hotel using ensemble learning with temperature" 32 (32): 319-330, 2019

    9 Hwang E., "Prediction intervals of the COVID-19 cases by HAR models with growth rates and vaccination rates in top eight affected countries: bootstrap improvement" 155 : 2022

    10 Grillo M., "Prediction intervals for neural network models using weighted asymmetric loss functions"

    11 Park J., "Poaer consumption prediction algorithm development based on the machine learning by considering the impact of COVID-19" 211-212, 2021

    12 Jo Y., "Performance Comparison and Evaluation of Recurrent Neural Network based Learning for Electricity Demand Forecasting" Graduate School Kumoh National Institute of Technology 2020

    13 문형빈 ; 안재균 ; 이철용, "Forecasting electricity demand of jeju insland using machine learning" 18 (18): 49-63, 2023

    14 Chowell G., "Ensemble bootstrap methodology for forecasting dynamic growth processes using differential equations: application to epidemic outbreaks" 21 (21): 2021

    15 정상욱 ; 김삼용, "Electricity demand forecasting for daily peak load with seasonality and temperature effects" 27 (27): 843-853, 2014

    16 이지원 ; 김형준 ; 김문겸, "Design of short-term load forecasting based on ANN using bigdata" 69 (69): 792-799, 2020

    17 권숙희 ; 김재훈 ; 손석만 ; 이성덕, "Comparison of time series predictions for maximum electric power demand" 34 (34): 623-632, 2021

    18 Thombs LA., "Bootstrap prediction intervals for autoregression" 85 (85): 486-492, 1990

    19 Efron B., "Bootstrap methods : another look at the jackknife" 7 (7): 1-26, 1979

    20 이정현 ; 오상진 ; 윤여창 ; 안영호 ; 김재성 ; 조완섭 ; 이성덕, "Analysis of time series to support decision making on V2G using energy consumption data" 30 (30): 401-414, 2019

    21 Zhixia Zou ; 이광봉, "An empirical test for temperature forecasting models" 14 (14): 91-100, 2012

    22 Peters P., "A time series modelling approach to forecasting and interpolation" 2 (2): 1-22, 1980

    23 Kim TJ., "A study on measurement method for solar heat gain coefficient of fenestration and shading device under solar simulator" Graduate School of Hanyang University 2023

    24 양준모 ; 정민수 ; 조인숙, "A study on electricity demand prediction model by periodicity characteristics of time series data" 19 (19): 1991-2003, 2017

    25 박종배 ; 심상우 ; 이다한 ; 노재형, "A machine learning based algorithm for short-term weekends load forecasting" 71 (71): 1578-1584, 2022

    더보기

    동일학술지(권/호) 다른 논문

    동일학술지 더보기

    더보기

    분석정보

    View

    상세정보조회

    0

    Usage

    원문다운로드

    0

    대출신청

    0

    복사신청

    0

    EDDS신청

    0

    동일 주제 내 활용도 TOP

    더보기

    주제

    연도별 연구동향

    연도별 활용동향

    연관논문

    연구자 네트워크맵

    공동연구자 (7)

    유사연구자 (20) 활용도상위20명

    이 자료와 함께 이용한 RISS 자료

    나만을 위한 추천자료

    해외이동버튼