کنترل شرایط محیطی در نانو گرید خانه هوشمند

امروزه مشکلات و موانع موجود بر سر راه افزایش ظرفیت تولید انرژی، خصوصاً انرژی الکتریکی، موجب شده است که جوامع پیشرفته دنیا در پی راهکارهایی اساسی برای بهره‌‌گیری مناسب‌‌تر از منابع تولید پراکنده، بهینه‌‌سازی مصرف انرژی و مدیریت سمت تقاضا باشند. بخش زیادی از انرژی هر کشور در ساختمان‌‌ها مصرف می‌‌شود که این مقدار سالانه در حال افزایش می‌‌باشد. عمده مصرف انرژی ساختمان‌‌ها مربوط به سیستم‌‌های گرمایش تهویه و تهویه مطبوع می‌‌باشد که بخش زیادی از انرژی به دلیل عدم پیش‌‌بینی حضور ساکنین تلف می‌‌شود. از آنجا که بسیاری از راه‌‌کارهای صرفه‌‌جویی مصرف هزینه‌‌بردار است استفاده از استراتژی‌‌های کنترلی یک راه حل مناسب می‌‌باشد. در سال‌‌های اخیر کنترل پیش‌‌بین به دلیل مزیت‌‌هایی که در کنترل سیستم‌‌های گرمایشی دارد مورد توجه قرار گرفته است. کنترل پیش‌‌بین یک تکنیک کنترلی پیشرفته است که از مدل دینامیکی ساختمان استفاده کرده و با حل یک مسئله بهینه سازی ورودی‌‌های کنترلی بهینه را تعیین می‌‌کند. از طرفی بارهای حرارتی الکتریکی جزء بارهای انعطاف‌‌پذیر می‌‌باشند که از موضوعات جذاب چند سال اخیر بوده است. بارهای انعطاف‌‌پذیر مشتمل بر تقاضای انرژی الکتریکی هستند که دارای قابلیت جابجایی در زمان و پاسخگویی به سیگنال‌‌های قیمت هستند. از بارهای انعطاف‌‌پذیر برای تعدیل توان شبکه می‌‌توان استفاده کرد. استفاده از منابع تولید همزمان مثل پیل سوختی میزان انعطاف‌‌پذیری بارهای حرارتی الکتریکی را افزایش می‌‌دهد. در این پایان‌‌نامه در کنار رادیاتورهای مرسوم برای گرمایش ساختمان از پیل سوختی استفاده شده که برای تامین هیدروژن مورد نیاز آن یکبار از الکترولایزر و یکبار از ریفرم گاز طبیعی استفاده می‌‌شود. همچنین برای بهبود بازده سیستم گرمایشی از روش رگرسیون لوجستیک برای پیش‌‌بینی حضور استفاده شده است. برنامه عملکرد هریک از منابع با استفاده از کنترل پیش‌‌بین بدست می‌‌آید و برای حل مسئله بهینه‌‌سازی از نرم‌‌افزار گمز استفاده شده است.

استاد راهنما: دکتر حمید لسانی، دکتر علی رضا فریدونیان

رشته تحصیلی: مهندسی برق قدرت-سیستم ها فشار قوی الکتریکی