주택용 계시별 요금제 (ToU) 대응을 위한 스마트플러그의 불규칙 전력 시계열 데이터 분류 AI 개발

Abstract

본 연구에서는 우리나라 차후 도입 예정인 가정용 ToU(Time of Use) 요금 체계에서 스마트플러그에 체결된 전자기기의 요금 절감 가능 여부를 판별하는 AI를 개발하였다. 이를 위해, 스마트플러그에 체결된 전자기기의 사용 패턴을 파악하고 분석하는데 필요한 전력 사용 데이터를 약 3분 간격으로 11개월 동안 167개의 스마트플러그로 수집하였다. 이 과정에서 시계열 데이터에 불규칙성이 야기 되었고, 이를 해결하기 위하여 소모 전력의 백분위수를 추출하여 학습 데이터를 확보하였다. 완전 연결 인공신경망을 통해 데이터를 학습하였고 AI의 이진분류 정확도는 91.2%로 나타났다. 최종적으로 스마트플러그를 ToU 적용 절감 가능 여부에 따라 두 그룹으로 나누어 평균단가의 분포(평균 및 분산) 비교를 통해 인공지능의 적합성 여부를 평가하였다.