• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.89-90
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• 2015

현재 사용되고 있는 풍력발전 예측 모델은 물리적인 시간변화에 따른 예측을 진행하고 있다. 제주도 풍력단지의 출력 값과 풍력단지 상호 거리에 대한 상관관계를 분석해본 결과, 거리가 가까울수록 높은 상관계수를 보이는 것을 알 수 있었다. 따라서 풍력 예측 모델에서 시간적인 특성뿐 아니라 공간적 특성을 같이 고려하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 국내 외 풍력발전 예측 모델을 분석을 수행하고, 풍력 예측 모델에 공간기법 적용의 필요성에 대해 연구하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.1085-1087
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• 2012

현재 급격한 화석 에너지의 사용 증가로 인해 자원이 고갈되고 있으며, 심각한 환경오염의 문제가 발생하고 있다. 이러한 화석 에너지의 문제점 때문에 무공해이면서 자원 량이 무한에 가까운 신재생 에너지가 거론되고 있는데, 그 중에서 경제적인 면과 기술력이 가장 발전한 풍력 에너지가 각광 받고 있다. 하지만 풍력 발전은 풍속이 짧은 시간 안에 급격한 변화를 일으켜 풍력 터빈의 손상을 초래하며 정확한 풍력발전량의 예측이 힘들어 전력 생산량이 불규칙하다. 그리하여 전력의 공급과 수요의 균형을 위해 풍력발전량의 정확한 예측이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 ANFIS을 적용하고 전력 생산 변화의 빠르기 PRR을 이용하여 풍력발전량을 예측하였다. 실험에서는 ANFIS기법에 PRR속성을 이용하여 단순한 ANFIS 기법 보다 더 정확한 풍력 발전량의 예측 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.329-338
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• 2021

본 연구는 풍력발전의 합리적인 운영 계획과 에너지 저장창치의 용량산정을 위한 풍력 발전량을 예측한다. 예측을 위해 물리적 접근법과 통계적 접근법을 결합하여 풍력 발전량의 예측 방법을 제시하고 풍력 발전의 요인을 분석하여 변수를 선정한다. 선정된 변수들의 과거 데이터를 수집하여 딥러닝을 이용해 풍력 발전량을 예측한다. 사용된 모델은 Bidirectional LSTM(:Long short term memory)과 CNN(:Convolution neural network) 알고리즘을 결합한 하이브리드 모델을 구성하였으며, 예측 성능 비교를 위해 MLP 알고리즘으로 이루어진 모델과 오차를 비교하여, 예측 성능을 평가하고 그 결과를 제시한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.673-673
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• 2013

최근 시대의 흐름에 따라 많은 에너지의 사용으로 여러 가지 에너지원이 필요로 하게 되면서 지금까지는 석탄, 석유 등 매장된 에너지원을 사용하고 있지만, 최근 에너지 위기와 여러 가지의 환경문제가 대두 되면서 세계적으로 새로운 청정에너지원을 필요로 하게 되었다. 그 결과 태양광, 풍력, 지열 등 여러 가지의 신재생에너지원이 대두되게 되었으며, 여러 가지의 신재생에너지원 중 주목받고 있는 풍력에너지에 대한 연구가 현재 활발히 진행 중에 있다. 풍력발전은 바람의 에너지를 이용해 블레이드에 연결된 터빈을 구동하여 전기 에너지를 얻는 방식이며, 아직까지는 많은 곳에서 사용될 만큼 생산이 되지 않고 있지만 조만간 많은 곳에서 쓰일 것으로 예상된다. 풍력발전 시스템이 전력시장에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있으나 풍향, 풍속 등의 변화로 인하여 안정적인 발전 출력을 항상 보장할 수 없다. 그러므로 본 논문에서는 실제 풍력발전기로부터 수집된 풍향, 풍속, 발전출력 데이터를 처리하여 데이터베이스를 구축하고, 퍼지 뉴런에 기반한 퍼지-뉴럴 네트워크 예측 모델을 이용하여 풍력발전 출력을 예측하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권5호
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• pp.19-26
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• 2011

복잡지형에서의 풍력단지 CFD 모델링을 통한 시뮬레이션 결과가 이 논문에 주어졌다. 이 연구를 위하여 작은 산(오름)들로 둘러싸인 제주도 성산 풍력단지가 선택되었고, 두 개의 주풍향에 대하여 ANSYS CFX로 시뮬레이션 하였다. 격자생성을 위하여 실제 지형데이터가 사용되었고, 풍력발전기와 복잡지형으로부터 발생하는 후류효과를 예측하기 위하여 SST 난류모델 및 액추에이터 디스크 모델이 적용되었다. 그 결과, 성산 풍력단지 주변에 있는 작은 산 및 풍력발전기에서 발생하는 후류의 영향은 3~7 km 계속된다고 예측되었다. 또한 그 후류는 풍속 및 난류강도에 상당한 영향을 미치고 있다고 예측되었다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제24권3호
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• pp.585-592
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• 2013

최근 신재생에너지와 대체에너지의 필요성이 증가함에 따라 환경오염과 온실효과를 초래하지 않는 풍력에너지 개발에 많은 연구와 투자가 이루어지고 있다. 풍력에너지는 무공해 에너지이며 자원양이 무한대이고 바람이 부는 곳이라면 어디에서든지 전력생산이 가능하다. 그러나 풍력에너지는 바람에 크게 의존하며 불규칙적인 특성이 있어 효율적인 풍력발전이 어렵다는 단점이 있다. 이러한 이유로 풍력발전에 있어서 정확한 풍력발전량 예측은 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 이러한 풍력발전량의 효율적인 예측을 위해 군산 풍력단지의 자료를 이용해 시계열모형인 ARMA모형과 데이터 마이닝 기법 중 신경망모형을 사용하여 풍력발전량을 예측하고 비교분석 하였다. 그 결과 신경망모형 적합결과가 ARMA모형 적합결과 보다 더 좋은 예측력을 나타내었다.

• 응용통계연구
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• 제29권7호
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• pp.1373-1383
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• 2016

풍력에너지 산업이 발전하고 풍력발전에 대한 의존율이 높아짐에 따라 안정적인 공급이 중요해지고 있다. 원활한 전력수급계획을 세우기 위해서 풍력발전량을 정확히 예측하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 강원도 평창 횡계리에 설치된 대관령 2풍력(2MW 1기)의 시간별 풍력발전 데이터와 강원도 대관령 기상대에서 관측되는 시간별 풍속과 풍향 데이터를 기상청 지상관측자료에서 수집하여 연구하였다. 풍력발전량 예측을 위하여 신경망 모형과 시계열 모형인 ARMA, ARMAX, ARMA-GARCH, Holt Winters 모형을 비교하였다. 모형 간 예측력을 비교하기 위해 mean absolute error(MAE)를 사용하였다. 모형의 예측 성능 비교 결과 1시간에서 3시간의 단기 예측에 있어서 ARMA-GARCH 모형이 우수한 예측력을 보였다. 6시간 이후 예측에서는 신경망 모형이 우수한 예측을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.211-218
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• 2012

전 세계적으로 화석연료의 많이 사용이 증가되고 있으며 이로 인해 온실가스가 배출되어 지구 온난화와 환경오염이 심각해지고 있는 실정이다. 지구의 환경오염을 줄이기 위해서 무공해 청정에너지인 신재생에너지에 대한 관심이 증가되는 추세인데, 그중에서도 풍력발전은 환경오염 물질을 배출하지 않고, 자원량이 무한대이기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 하지만, 풍력발전은 전력 생산량이 불규칙한 단점을 갖고 있어 풍력 터빈의 손상과 전력 생산량이 불규칙적인 문제를 야기하여 이러한 문제점을 보완하기 위해 풍력 발전량을 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 풍력 발전량을 정확하게 예측하기 위해서 전력 생산량이 급증 또는 급감하는 것을 의미하는 ramp의 특성을 잘 활용해야 한다. 이 논문에서는 예측의 정확도를 높이기 위하여 다계층 신경망을 이용해 예측모델을 구축하였다. 구축된 예측모델은 흔히 사용되는 풍속, 풍향 속성뿐만 아니라 Power Ramp Rate(PRR) 속성까지 사용하였다. 구축된 풍력 발전량 예측모델은 앞서 말한 세 가지 속성을 모두 사용한 경우, 두 속성을 조합하여 사용한 경우 총 4가지 예측모델을 구축하였다. 구축된 4가지 예측모델을 성능평가 한 결과 PRR, 풍속, 풍향의 속성 모두를 사용한 예측모델의 예측 값이 풍력 터빈에서 관측된 관측 값에 가장 근접하였다. 그로 인해 PRR 속성을 사용하면 풍력 발전량의 예측 정확도를 향상 시킬 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.696-697
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• 2011

신재생에너지는 기후변화협약 및 화석연료의 고갈 등으로 인해 전력계통으로의 도입 필요성은 증가하고 있으나 경제성 부재로 인해 도입 시 많은 제약이 있었다. 그러나 최근 풍력발전기의 경제성이 확보되고 있는 추세이며 일부 유럽 국가를 중심으로 전력계통에 연계하여 운전하고 있다. 특히 스페인의 경우 풍력발전기의 발전량을 예측하는 시스템을 개발하여 풍력발전량의 간헐적인 출력 특성을 보완하고 이용 효율을 향상시킬 수 있도록 다른 발전설비와 연계하여 전력계통을 운영하고 있으며, 풍력발전량을 고려한 예비력을 산정함으로써 경제적이고 안정적인 전력계통을 유지하고 있다. 또한 풍력발전기의 간헐적인 출력 특성을 보완하기 위해 에너지저장장치와의 협조 운영 가능한 시스템을 구축하는 사례가 증가하고 있으며 우리나라의 제주 스마트그리드 실증사업의 Smart Renewable이 이와 같은 경우라 할 수 있다. 본 논문에서는 기계학습이론 중 하나인 SVR을 이용한 풍력발전량 예측 시스템을 개발에 대해 기술하였으며, 행원14호기의 풍력발전량 이력데이터를 이용하여 풍력발전량 예측을 수행하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권3호
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• pp.211-218
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• 2014

최근 풍력에너지는 풍력터빈의 지능화뿐만 아니라 풍력 발전량 예측 부분에서 컴퓨팅과의 결합이 확대되고 있다. 풍력 발전은 기상상태에 따라 출력변동이 심하고 출력 예측이 어려워 효율적인 전력 생산을 위해서 신재생에너지를 전력계통에 안정적으로 연계할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 분산형 전원의 예측정보를 향상시켜 예측한 발전량과 실제 발전량의 차이를 최소화하기 위한 분산형 전원전력의 단기예측 모델을 설계한다. 제안된 모델은 단기 예측을 위해서 물리모델과 통계모델을 결합하였으며, 물리모델에서 생산된 격자별 예측값 중 예측 지점내 예측지점의 값을 추출하고, 물리 모델 예측값에 통계모델을 적용하여 발전량 산정을 위한 최종 기상 예측값을 생성한다. 또한, 제안 모델에서는 실시간 기상청 관측자료와 실시간 중기 예측 자료를 입력 자료로 사용하여 단기 예측모델을 수행한다.