A predictive and adaptive control strategy to optimize the management of integrated energy systems in buildings

热能储存 储能 计算机科学 控制器(灌溉) 地铁列车时刻表 模型预测控制 能源管理 高效能源利用 能源消耗 控制(管理) 基线(sea) 可靠性工程 汽车工程 控制工程 能量(信号处理) 工程类 功率(物理) 电气工程 人工智能 统计 数学 生态学 物理 海洋学 量子力学 地质学 农学 生物 操作系统
作者
Silvio Brandi,A. Gallo,Alfonso Capozzoli
出处
期刊:Energy Reports [Elsevier BV]
卷期号:8: 1550-1567 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.egyr.2021.12.058
摘要

The management of integrated energy systems in buildings is a challenging task that classical control approaches usually fail to address. The present paper analyzes the effect of the implementation of a reinforcement learning-based control strategy in an office building characterized by integrated energy systems with on-site electricity generation and storage technologies. The objective of the proposed controller is to minimize the operational cost to meet the cooling demand exploiting thermal energy storage and battery system considering a time-of-use electricity price schedule and local PV production. Two control solutions, a Soft-Actor-Critic agent coupled with a rule-based controller, and a fully rule-based control strategy, used as a baseline, are tested and compared considering various configurations of battery energy storage system capacities, and thermal energy storage sizes. Results show that the proposed control strategy leads to a reduction of operational energy costs respect to the fully rule-based control ranging from 39.5% and 84.3% among different configurations. Moreover the advanced control strategy improves the on-site PV utilization leading to an average increasing of self-sufficiency and self-consumption of 40% among different scenarios. The baseline control strategy results more sensitive to the size of storage whereas the proposed control achieves high savings also when smaller capacities of battery energy storage systems and sizes of thermal energy storage are implemented. The outcomes of the work prove the impact of implementation of advanced control as a way to optimize energy costs with a comprehensive view of the whole integrated energy system considering both thermal and electrical energy storage operation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
peng完成签到 ,获得积分10
1秒前
Felix0917完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
JLB完成签到 ,获得积分10
3秒前
可爱冰绿完成签到,获得积分10
4秒前
暖羊羊Y完成签到 ,获得积分10
5秒前
EE5577完成签到,获得积分10
5秒前
虚幻绿兰完成签到,获得积分10
5秒前
好困发布了新的文献求助10
7秒前
QZR完成签到,获得积分0
7秒前
fengqiwu完成签到,获得积分20
8秒前
wxy2011完成签到 ,获得积分10
8秒前
如意语山完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
失眠雨雪完成签到 ,获得积分10
10秒前
执着乐双完成签到,获得积分10
10秒前
魏小梅完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
1255475177完成签到 ,获得积分10
12秒前
万象更新完成签到,获得积分10
13秒前
古芍昂发布了新的文献求助10
16秒前
健康的小鸽子完成签到 ,获得积分10
16秒前
歪猴完成签到,获得积分10
16秒前
Elokuu_完成签到,获得积分10
17秒前
研友_8WMgOn完成签到 ,获得积分10
17秒前
李垣锦完成签到 ,获得积分10
17秒前
贪玩的秋柔应助满地采纳,获得10
18秒前
dcy完成签到,获得积分10
18秒前
可爱可愁完成签到,获得积分10
19秒前
研友_nPxRRn完成签到,获得积分10
19秒前
勤恳的德地完成签到,获得积分10
20秒前
william完成签到,获得积分10
22秒前
lily完成签到,获得积分10
22秒前
hj完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
xcwy完成签到,获得积分10
25秒前
iris2333发布了新的文献求助10
27秒前
研友_Z1eDgZ完成签到,获得积分10
29秒前
TanXu完成签到,获得积分10
31秒前
iris2333完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6498075
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8294052
关于积分的说明 17696755
捐赠科研通 5593940
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917557
邀请新用户注册赠送积分活动 1894486
关于科研通互助平台的介绍 1755041