인공지능 알고리즘을 이용한 에너지 관리 장치 및 그 방법
ENERGY MANAGEMENT DEVICE USING ARTIFITIAL INTELLEGENCE ALGORITHM AND MEHFOD THEREOF
특허 요약
본 발명은 건물의 에너지를 관리하는 장치 및 그 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 인공지능 알고리즘을 이용하여 건물의 에너지를 관리하는 장치 및 그 방법에 대한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따른 에너지 관리 장치는, 프로세서 및 프로세서와 연결되고, N개의 전력소비집단 각각으로부터 수신된 상태정보가 저장되고, 심층 강화 학습을 수행하는 i개의 에이전트들이 저장된 메모리(단, 상기 N은 2 이상의 자연수이고, 상기 i은 상기 N 이하의 자연수임)를 포함할 수 있다. 이때 본 발명의 일 실시예에 포함된 메모리에는 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들이 저장될 수 있고, 당해 프로그램 명령어들은, i개의 에이전트들 각각이 제1 상태정보를 이용하여 i개의 제1 행동정보를 생성하도록 하고, i개의 제1 행동정보가 상기 N개의 전력소비집단 중 미리 설정된 i개에 전송되며, i개의 에이전트들 각각이 제1 행동정보 전송 후 수신된 제2 상태정보를 이용하여 심층강화학습을 수행하도록 하는 것일 수 있다.
청구항
번호청구항
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프로세서; 및 상기 프로세서와 연결되고, N개의 전력소비집단 전부 또는 일부로부터 수신된 상태정보가 저장되고, 심층 강화 학습을 수행하는 i개의 에이전트들이 저장된 메모리(단, 상기 N은 2 이상의 자연수이고, 상기 i은 상기 N 이하의 자연수임);를 포함하되,상기 메모리는 상기 프로세서에 의해 실행 가능한, 상기 i개의 에이전트들 각각은 제1 상태정보를 이용하여 i개의 제1 행동정보를 생성하고, 상기 i개의 제1 행동정보는 상기 N개의 전력소비집단 중 미리 설정된 i개에 전송되며, 상기 i개의 에이전트들 각각은 상기 제1 행동정보 전송 후 수신된 제2 상태정보를 이용하여 심층강화학습을 수행하는 프로그램 명령어들을 저장하는, 에너지 관리 장치.

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제1항에 있어서,상기 N개의 전력소비집단 중 i개의 전력소비집단에는 에너지 저장장치가 형성되고, 상기 i개의 에이전트들과 상기 i개의 전력소비집단이 일대일로 매칭된, 에너지 관리 장치.

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제1항에 있어서,상기 i개의 에이전트들은 기존관리유닛과의 비교 결과가 우위로 판단된 것이되,상기 기존관리유닛은 상기 i개의 에이전트들 이전에 상기 N개의 전력소비집단의 에너지를 관리하는 프로그램 명령어들인, 에너지 관리 장치.

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제3항에 있어서,상기 메모리는 상기 N개의 전력소비집단에 상응하는 전력소비 시뮬레이션 프로그램을 더 저장하되,상기 메모리는 상기 프로세서에 의해 실행 가능한, 상기 기존관리유닛은 제t 상태정보를 이용하여 제t 기존행동정보를 생성하여 상기 N개의 전력소비집단 전부 또는 일부에 전송하고, 상기 i개의 에이전트들은 상기 제t 상태정보를 이용하여 제t 가상행동정보를 생성하여 상기 시뮬레이션에 입력하고, 상기 시뮬레이션 프로그램은 상기 제t 가상행동정보에 상응하는 제t+1 가상상태정보를 생성하고, 제t+1 상태정보와 상기 제t+1 가상상태정보를 비교하여 상기 우위 여부를 판단하는 프로그램 명령어들을 더 저장하며, 상기 N개의 전력소비집단은 상기 제t 기존행동정보 수신 후 변화된 상기 제t+1 상태정보를 전송하는(단, 상기 t는 자연수임), 에너지 관리 장치.

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제4항에 있어서,상기 메모리는 상기 프로세서에 의해 실행 가능한, 상기 제t 상태정보와 상기 제t+1 상태정보를 이용하여 제t 보상정보를 생성하고, 상기 제t 상태정보와 상기 제t+1 가상상태정보를 이용하여 제t 가상보상정보를 생성하고, 상기 제t 보상정보와 상기 제t 가상보상정보를 비교하여 상기 우위 여부를 판단하는 프로그램 명령어들을 저장하되, 상기 제t 보상정보와 상기 제t 가상보상정보는 동일한 방법으로 생성되는, 에너지 관리 장치.

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제5항에 있어서,상기 메모리는 상기 프로세서에 의해 실행 가능한, 상기 보상정보의 누적정보와 상기 가상보상정보의 누적정보를 비교하여 상기 우위 여부를 판단하되,상기 누적정보는 미리 설정된 시간 또는 회수 이상 누적된 것인, 에너지 관리 장치.

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제2항에 있어서,상기 i개의 에이전트들 중 어느 하나에 상응하는 상기 상태정보는 아래 행렬식1과 같은, 에너지 관리 장치.[행렬식1]단, 상기 는 상기 상태정보이고, 상기 t는 상태정보에 상응하는 시간정보이고, 상기 는 에너지 저장장치가 형성된 i개의 전력소비집단 중 제i 전력소비집단의 충전상태정보(State Of Charge)이고, 상기 는 상기 제i 전력소비집단의 직전 상태정보 대비 충전상태(State Of Charge) 변화량이고, 상기 는 제1 전력소비집단의 미리 설정된 시간 동안의 평균전력이고, 상기 는 제N 전력소비집단의 미리 설정된 시간 동안의 평균전력이고, 상기 는 제1 전력소비집단의 부하전력이며, 상기 는 제N 전력소비집단의 부하전력임.

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제7항에 있어서,상기 메모리는 상기 프로세서에 의해 실행 가능한, 상기 제1 상태정보와 상기 제2 상태정보를 이용하여 제1 보상정보를 생성하고, 상기 i개의 에이전트들 각각은 상기 제1 보상정보 중 자신에게 상응하는 정보를 이용하여 상기 심층강화학습을 수행하는 프로그램 명령어들을 저장하는, 에너지 관리 장치.

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제8항에 있어서,상기 i개의 에이전트들 중 어느 하나에 상응하는 상기 제1 보상정보는 아래 수학식1 내지 수학식3에 의해 산출되는, 에너지 관리 장치.[수학식1][수학식2][수학식3]단, 상기 는 상기 i개의 에이전트들 중 어느 하나인 제i 에이전트에 상응하는 상기 제1 보상정보이고, 상기 는 상기 N개의 전력소비집단 전체의 평균전력보상값이고, 상기 는 상기 N개의 전력소비집단 전체의 전력비용보상값이고, 상기 는 상기 제i 에이전트에 상응하는 충전상태보상값으로서, 상기 제i 에이전트에 상응하는 제i 전력소비집단의 충전상태가 미리 설정된 임계범위 내에 포함되어 있는지 여부에 따라 결정되는 값일 수 있고, 상기 , 상기 내지 상기 는 상기 N개의 전력소비집단 각각의 평균전력보상값으로서, 평균전력이 줄어들면 양의 값, 평균전력이 늘어나면 음의 값으로 정해지되, 증감량에 비례하여 크기가 결정되는 값일 수 있고, 상기 , 상기 내지 상기 는 상기 N개의 전력소비집단 각각의 평균전력소비에 대한 전력비용보상값으로서, 미리 설정된 방법에 따라 산출된 전력비용의 크기에 비례해 결정되는 음의 값일 수 있으며, 상기 , 상기 내지 상기 는 미리 설정된 가중치임.

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제8항에 있어서,상기 메모리는 상기 프로세서에 의해 실행 가능한, 상기 보상정보가 수렴되었다고 판단되면, 상기 i개의 에이전트들 중 하나 이상에 대한 하이퍼파라미터를 변화시키는 프로그램 명령어들을 저장하는, 에너지 관리 장치.