Розробка агента управління попитом на енергію “інтелектуальної будівлі”
| dc.contributor.advisor | Ковальчук, Артем Михайлович | |
| dc.contributor.author | Шарнін, Сергій Анатолійович | |
| dc.date.accessioned | 2020-03-02T13:38:30Z | |
| dc.date.available | 2020-03-02T13:38:30Z | |
| dc.date.issued | 2019-12 | |
| dc.description.abstracten | The dissertation consists of an introduction, 4 sections, conclusions, a list of used sources of 26 titles. The scope of the dissertation is 88 pages, the work has 21 figures, 32 tables, formulas, 1 application. Actuality of theme. Against the background of increasing share of tariffs with significant differentiation of electricity prices, which is a consequence of further decentralization of the energy supply model, the user is no longer able to manage the energy infrastructure on his own without additional tools, as he will have to take into account several aspects, including cost minimization and the level of costs arising. mode power consumption inconvenience, operational problems and features of electrical appliances, balance of electrical load. Therefore, the task is to provide the consumer with such a tool, the task of which is knowing the desire or need for the use of certain electrical appliances (cooking time, air-conditioning, washing, etc.), deadlines, create a scenario for the operation of all elements of energy infrastructure in order to minimize financial costs energy. It is clear that complete freedom to choose the mode of the system will provide the least cost, but will lead to considerable inconvenience for the user. And reducing that freedom leads to higher costs. Therefore, the system and the user must move towards harmonization of coexistence modes. The tool being developed should give the user the ability to adjust the level of inconvenience that the user can evaluate and choose the optimum mode of energy use. The purpose and objectives of the study. The purpose of the dissertation is to create a system for modeling and managing the demand for energy of an intelligent building in accordance with the cost of energy at zone rates. This goal is achieved by solving the following problems: • analysis of modern information tools for managing demand for electricity from the user side; • development of a mathematical model for the planning of energy saving algorithms for the functioning of electricity consumers; • development and program implementation of the architecture of the scenario management system for the behavior of elements of engineering, including energy, infrastructure using a genetic algorithm and agent approach; • simulation studies of the prototype of the developed system in order to optimize behavior scenarios. Object of study. Information systems analytics and modeling of technological processes of intellectual building. Subject of study. Software tools for modeling and managing the modes of operation of engineering infrastructure in real time. Research methods. Research methods include simulation modeling of electricity consumption, mathematical statistics methods, methods of structural and functional analysis of information-analytical platforms, method of object-oriented analysis for description of objects of the subject area, methods of object-oriented programming for the construction of scenarios behavior of system elements. The innovative novelty of the obtained results is to solve the urgent problem of managing the demand for electricity, namely: • a new model for managing demand for energy from the consumer side in accordance with the cost of energy at zone tariffs with the use of a genetic algorithm is proposed; • improved genetic algorithm for simulation of energy consumption modes by introducing the settings of the level of freedom of choice of the system, which determines the level of trust in the system from the consumer side in the synthesis of energy efficient and resource-saving scenarios of behavior of system elements; • a new model for developing behavior scenarios for each of the elements of the engineering infrastructure based on the criterion of minimum energy costs was developed, while maintaining comfortable conditions for the consumer; • For the first time, an agent-based approach to the development of the software part of the energy demand management system has been applied, which creates opportunities for full automation of control processes without human intervention. The practical significance of the results is the development of a software system to ensure efficient and controlled electricity consumption according to the concept of demand side management. | uk |
| dc.description.abstractuk | 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». | uk |
| dc.format.page | 88 с. | uk |
| dc.identifier.citation | Шарнін, С. А. Розробка агента управління попитом на енергію “інтелектуальної будівлі” : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Шарнін Сергій Анатолійович. – Київ, 2019. – 88 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/32057 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | КПІ ім. Ігоря Сікорського | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.subject | розумна будівля | uk |
| dc.subject | оптимізація електроспоживання | uk |
| dc.subject | управління попитом на електроенергію | uk |
| dc.subject | генетичний алгоритм | uk |
| dc.subject | smart house | uk |
| dc.subject | electricity optimization | uk |
| dc.subject | demand side management | uk |
| dc.subject | genetic algorithm | uk |
| dc.subject.udc | 004.415.25 | uk |
| dc.title | Розробка агента управління попитом на енергію “інтелектуальної будівлі” | uk |
| dc.type | Master Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Sharnin_magistr.pdf
- Розмір:
- 2.91 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 9.06 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: