Розробка агента управління попитом на енергію “інтелектуальної будівлі”
Вантажиться...
Дата
2019-12
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Дисертаційна робота складається зі вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел з 26найменувань. Обсяг дисертації становить 88 сторінок, робота має 21 рисунок, 32 таблиці, 23 формули, 1 додаток.
Актуальність теми. На фоні збільшення частки тарифів із значною диференціацією ціни на електроенергію, що є наслідком подальшої децентралізації моделі енергопостачання, користувач вже не в змозі управляти енергетичною інфраструктурою самостійно без додаткових інструментів, оскільки йому буде необхідно враховувати декілька аспектів, серед яких мінімізація витрат, рівень виникаючих при зміні режиму електроспоживання незручностей, експлуатаційні проблеми і особливості електроприладів, баланс електронавантаження.
Тому постає задача забезпечити споживача таким інструментом, задачею якого є, знаючи прагнення або необхідність у використанні тих чи інших електроприладів (час приготування їжі, режими кондиціонування, прання тощо), терміни виконання, створити сценарій функціонування всіх елементів енергетичної інфраструктури з метою мінімізації фінансових витрат на енергію.
Зрозуміло, що повна свобода в виборі режиму системи забезпечить мінімум витрат коштів, але призведе до значних незручностей для користувача. А зменшення цієї свободи призводить до збільшення витрат. Тому система і користувач повинні вийти на гармонізацію режимів співіснування.
Розроблюваний інструмент повинен надавати користувачу можливість налаштування рівня виникаючих незручностей, аби користувач міг їх оцінити та обрати оптимальний режим енерговикористання.
Мета й завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є створення системи моделювання та управління попитом на енергію інтелектуальної будівлі відповідно до вартості енергії за зонними тарифами. Поставлена мета досягається шляхом вирішення наступних завдань:
• аналіз сучасних інформаційних засобів управління попитом на електроенергію зі сторони користувача;
• розробка математичної моделі планування енергоресурсозберігаючих алгоритмів функціонування електроспоживачів;
• розробка та програмна реалізація архітектури системи управління сценаріями поведінки елементів інженерної, зокрема енергетичної, інфраструктури з застосуванням генетичного алгоритму та агентного підходу;
• імітаційні дослідження прототипу розробленої системи з метою оптимізації сценаріїв поведінки.
Об’єкт дослідження. Інформаційні системи аналітики та моделювання технологічних процесів інтелектуальної будівлі.
Предмет дослідження. Програмні засоби моделювання та управління режимами функціонування інженерної інфраструктури в реальному часі.
Методи дослідження. Методи дослідження включають імітаційне моделювання споживання електричної енергії, методи математичної статистики, методи структурно-функціонального аналізу інформаційно-аналітичних платформ, метод об’єктно-орієнтованого аналізу для опису об’єктів предметної області, методи об’єктно-орієнтованого програмування для побудови модулі формування сценаріїв поведінки елементів системи.
Іноваційна новизна одержаних результатів полягає у вирішенні актуальної проблеми управління попитом на електричну енергію, а саме:
• запропоновано нову модель управління попитом на енергію зі сторони споживача відповідно до вартості енергоносіїв за зонними тарифами з застосуванням генетичного алгоритму;
• удосконалено генетичний алгоритм моделювання режимів енергоспоживання за рахунок введення налаштувань рівня свободи вибору системи, що визначає рівень довіри до системи зі сторони
споживача у синтезі енергоефективних та ресурсоощадних сценаріїв поведінки елементів системи;
• розроблено нову модель розробки сценаріїв поведінки для кожного з елементів інженерної інфраструктури за критерієм мінімальних витрат на енергію з дотриманням комфортних умов для споживача;
• вперше застосовано агентний підхід до розробки програмної частини системи управління попитом на енергію зі сторони споживача, що створює можливості для реалізації повної автоматизації процесів управління без втручання людини.
Практичне значення одержаних результатів полягає в розробленні програмної системи для забезпечення ефективного та контрольованого електроспоживання згідно концепції «управління на стороні попиту».
Опис
Ключові слова
розумна будівля, оптимізація електроспоживання, управління попитом на електроенергію, генетичний алгоритм, smart house, electricity optimization, demand side management, genetic algorithm
Бібліографічний опис
Шарнін, С. А. Розробка агента управління попитом на енергію “інтелектуальної будівлі” : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Шарнін Сергій Анатолійович. – Київ, 2019. – 88 с.