Management of electrical loads with energy storage capability in dynamic pricing environment

 
This item is provided by the institution :

Repository :
Institutional Repository of the Hellenic Open University
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



Thesis (EN)

2017 (EN)
Διαχείριση ηλεκτρικών φορτίων με δυνατότητα αποθήκευσης ενεργείας σε περιβάλλον δυναμικής τιμολόγησης
Management of electrical loads with energy storage capability in dynamic pricing environment

ΠΑΠΑΔΗΜΗΤΡΑΚΗΣ, ΘΕΟΔΟΣΙΟΣ

ΚΑΨΑΛΗΣ, ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ
ΠΙΚΡΑΜΜΕΝΟΣ, ΙΩΑΝΝΗΣ

Υπάρχουν στο κυρίως κείμενο, πίνακες, σχήματα και διαγράμματα
Αντικείμενο αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι να εξετάσει τη δυνατότητα βελτιστοποίησης, μέσω της τεχνικής της απόκρισης- ζήτησης, μιας κλιματιστικής μονάδας σε ένα κτίριο συγκεκριμένων θερμικών προδιαγραφών. Η ανάλυση αυτή περιλαμβάνει μεθοδολογία για την εξεύρεση του βέλτιστου σεναρίου θερμοκρασιακής διαχείρισης της κλιματιστικής μονάδας, παρέχοντας την βέλτιστη δυνατή ψύξη και πρόψυξη του κτιρίου. Το εγχείρημα της βέλτιστης ψύξης και πρόψυξης του κτιρίου ελέγχεται σε πεντάλεπτη βάση, σύμφωνα με τη δυναμική κατάσταση των εξωτερικών κλιματολογικών συνθηκών, καθώς και σύμφωνα με τους τυποποιημένους εσωτερικούς όρους άνεσης που έχει ορίσει ο χρήστης. Η βελτιστοποίηση έχει ως στόχο την ελαχιστοποίηση του κόστους, χρησιμοποιώντας τον άπληστο αλγόριθμο Dijkstra, σύμφωνα με το τρέχον σχέδιο τιμολόγησης. Ο εν λόγω αλγόριθμος υλοποιήθηκε σε γλώσσα προγραμματισμού C. Οι μεταβλητές του Αλγορίθμου Dijkstra αντιπροσωπεύουν τις θερμοκρασιακές τιμές που καλείται να επιτύχει στο εσωτερικό του κτιρίου η κλιματιστική μονάδα, ώστε να επιτυγχάνεται η βέλτιστη μείωση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας για τον τελικό καταναλωτή. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται λεπτομερώς και αναλύονται, ώστε να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητα της αναπτυγμένης προσέγγισης και των πιθανών εφαρμογών σε περιβάλλον δυναμικής τιμολόγησης. Για τη λήψη συμπερασμάτων αναφορικά με την απόδοση του αλγορίθμου Dijkstra, γίνεται σύγκριση με τον συμβατικό αλγόριθμο ελέγχου της κλιματιστικής μονάδας σε διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας (θερμοκρασία περιβάλλοντος, θερμικά χαρακτηριστικά του κτιρίου και είδος τιμολόγησης). Τα αποτελέσματα των δύο αλγορίθμων σε κάθε υποπερίπτωση, συγκρίνονται μεταξύ τους, για την εξαγωγή συμπερασμάτων, όσον αφορά στη μεταβολή της καταναλισκόμενης ενέργειας, του συντελεστή άνεσης και του ενεργειακού κόστους.
The subject of this diploma thesis is to examine the possibility of optimization of an air-conditioning unit through the Demand Response technique, in a building of specific thermal specifications. This analysis includes a methodology for finding the optimal temperature management scenario of the air conditioner, providing the optimal possible cooling and freezing of the building. The optimal cooling and pre-cooling operation of the building is controlled on a five-minute basis, in accordance to the dynamic state of the external climatic conditions and according to the standard interior comfort conditions defined by the user. Optimization aims at minimizing costs using the greedy Dijkstra algorithm according to the current pricing plan. This algorithm was implemented in programming language C. The variables of the Dijkstra algorithm represent the temperature values required by the air conditioner unit, in order to achieve a reduction of the electricity cost, without violating the comfort limits set by the user. The results are presented in detail and analyzed in order to evaluate the effectiveness of the developed approach and potential applications in a dynamic pricing environment. To derive conclusions about the performance of the Dijkstra algorithm, it is compared with the conventional air conditioning unit's control algorithm under different operating conditions (ambient temperature, building thermal characteristics and pricing).The results of the comparisons of the two algorithms are compared in each subsection to draw conclusions about the change in energy consumption, comfort factor and energy cost.

Διπλωματική Εργασία / Thesis

Αλγόριθμος Dijkstra
Κλιματιστική μονάδα
Δυναμική τιμολόγηση ηλεκτρικής ενέργειας
Έξυπνο κτίριο
Έξυπνο δίκτυο

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο (EL)
Hellenic Open University (EN)

Greek

2017-10-11T10:22:06Z
2017-09-30


Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο / Hellenic Open University

0
5
93



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)