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표제지
목차
국문요약 9
Abstract 10
제1장 서론 11
1.1. 연구 동향 및 배경 11
1.2. 연구 목적 및 내용 14
제2장 전력수요 예측 기법 비교 15
2.1. CBL(고객기준부하)의 개념과 산정 방법 15
2.2. 딥 러닝을 활용한 수요 예측 19
2.3. 전력수요 예측 시뮬레이션 23
제3장 빌딩에서의 에너지 관리 전략 26
3.1. HVAC 시스템을 활용한 에너지 관리 전략 28
3.1.1. HVAC 시스템의 열 모델 및 사용자 편의도 28
3.1.2. HVAC 시스템 피크 저감 최적화 알고리즘 32
3.2. ESS를 활용한 에너지 관리 전략 34
3.2.1. ESS의 개요 및 활용방안 34
3.2.2. ESS를 활용한 피크 저감 최적화 알고리즘 35
제4장 시뮬레이션 시나리오 구성 및 결과분석 39
4.1. HVAC 시스템 피크 저감 최적화 알고리즘 시뮬레이션 39
4.2. ESS 피크 저감 최적화 알고리즘 시뮬레이션 50
4.3. HVAC, ESS 최적화 알고리즘 통합 시뮬레이션 60
제5장 결론 66
참고문헌 67
표 1.1. 주요국 에너지 소비량 추이(1971-2014) 12
표 2.1. 국내 CBL 현황 16
표 2.2. 상황별 CBL 산정 분류 18
표 2.3. 2017년 8월 7일 예측 기법별 RMSE 및 MAPE 24
표 2.4. 2017년 8월 9일 예측 기법별 RMSE 및 MAPE 25
표 2.5. 2017년 8월 12일 예측 기법별 RMSE 및 MAPE 25
표 3.1. ESS의 활용 방안 34
표 4.1. 시뮬레이션 건물 모델 입력 데이터 39
표 4.2. HVAC 시스템 시뮬레이션 시나리오 41
표 4.3. 여름철 HVAC 시스템 데이터 42
표 4.4. Case 1 결과 44
표 4.5. Case 2 결과 47
표 4.6. 14시~15시 실내온도 제약 47
표 4.7. Case 3 결과 50
표 4.8. ESS 시뮬레이션 시나리오 51
표 4.9. Case 1 결과 55
표 4.10. Case 2 결과 57
표 4.11. Case 3 결과 59
표 4.12. 14시~17시 실내온도 제약 61
표 4.13. 통합 시뮬레이션 결과 65
그림 1.1. 전 세계 에너지 소비량 추이 11
그림 1.2. U.S. Commercial Sector Electricity Consumption, 2016 13
그림 2.1. CBL 산정 알고리즘 FlowChart 17
그림 2.2. DNN의 기본 구조 19
그림 2.3. Vanishing Gradient 문제 20
그림 2.4. RNN과 LSTM의 Hidden Layer 내부구조 21
그림 2.5. Cell State 구조 21
그림 2.6. Cell State의 내부 Layer 종류 22
그림 2.7. 2017년 8월 7일 실제데이터와 예측데이터 비교 24
그림 2.8. 2017년 8월 9일 실제데이터와 예측데이터 비교 24
그림 2.9. 2017년 8월 12일 실제데이터와 예측데이터 비교 25
그림 3.1. 피크 저감 최적화 알고리즘 입·출력 데이터 및 구조 26
그림 3.2. MATLAB Simulink 열 모델 28
그림 3.3. 습공기 선도에서의 계절별 Comfort Zone (90% acceptability level) 30
그림 3.4. 습공기 선도에서의 계절별 Comfort Zone (80% acceptability level) 31
그림 3.5. ESS를 활용한 피크 저감 최적화 알고리즘 FlowChart 35
그림 4.1. 교육용(을) 고압A 선택II 요금 (여름철) 40
그림 4.2. 실외온도 및 실내온도 (여름철) 40
그림 4.3. 실외온도 및 실내온도 42
그림 4.4. HVAC 시스템 설정온도 43
그림 4.5. 9시~18시 실내온도 및 온도제약 43
그림 4.6. 9시~18시 HVAC 시스템 출력 44
그림 4.7. 실외온도 및 실내온도 45
그림 4.8. HVAC 시스템 설정온도 45
그림 4.9. 9시~18시 실내온도 및 온도제약 46
그림 4.10. 9시~18시 HVAC 시스템 출력 46
그림 4.11. 실외온도 및 실내온도 48
그림 4.12. HVAC 시스템 설정온도 48
그림 4.13. 9시~18시 실내온도 및 온도제약 49
그림 4.14. 9시~18시 HVAC 시스템 출력 49
그림 4.15. 교육용(을) 고압A 선택II 요금 (여름철) 51
그림 4.16. 인하대 부하데이터 2017.08.07. (월) 52
그림 4.17. 인하대 부하데이터 2017.08.09. (수) 52
그림 4.18. 인하대 부하데이터 2017.08.12. (토) 53
그림 4.19. 기존 부하와 ESS 운영시의 부하 비교 54
그림 4.20. Case 1 ESS 출력 54
그림 4.21. Case 1 ESS SOC 55
그림 4.22. 기존 부하와 ESS 운영시의 부하 비교 56
그림 4.23. Case 2 ESS 출력 56
그림 4.24. Case 2 ESS SOC 57
그림 4.25. 기존 부하와 ESS 운영시의 부하 비교 58
그림 4.26. Case 3 ESS 출력 58
그림 4.27. Case 3 ESS SOC 59
그림 4.28. 기존 부하와 ESS 운영시의 부하 비교 61
그림 4.29. 실외온도 및 실내온도 62
그림 4.30. HVAC 시스템 설정온도 62
그림 4.31. 9시~18시 실내온도 및 온도제약 63
그림 4.32. 9시~18시 HVAC 시스템 출력 64
그림 4.33. 통합 시뮬레이션 ESS 출력 64
그림 4.34. 통합 시뮬레이션 ESS SOC 65
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