طراحی سیستم مدیریت انرژی ساختمان های هوشمندبا استفاده از روش بهینه سازی افق چرخان

امروزه با توجه به رشد سریع استفاده از انرژی در جهان و مسائل زیست محیطی توجه فزاینده¬ای به فناوری¬ها در انرژی¬های تجدیدپذیر و بهبود بهره وری انرژی معطوف شده است. بر اساس گزارش آژانس بین المللی انرژی، مصرف انرژی ساختمان¬ها حدود 32 درصد از مصرف انرژی جهانی را به خود اختصاص می دهد و آن‌ها مسئول حدود 30 درصد از کل مصرف نهایی و انتشار دی‌اکسید کربن مرتبط با انرژی هستند . مزایای زیست محیطی و اقتصادی مربوط به کاهش انتشار دی اکسید کربن و تلفات انتقال باعث شده است که سیستم¬های تولید تجدیدپذیر پراکنده به یک راه حل رقابتی برای شبکه¬های هوشمند آینده تبدیل شوند . با این حال، معرفی گسترده انرژی¬های تجدیدپذیر می تواند باعث عدم تطابق عرضه و تقاضا به دلیل تنوع آن شود . برای پرداختن به چنین مسائل انرژی، نوسازی شبکه¬های سنتی به سمت یک سیستم انرژی هوشمند جهت استفاده موثر از انرژی های تجدیدپذیر حیاتی است. یک سیستم انرژی هوشمند یک طرح قدرت پیشرفته است که می تواند چنین سیستم هایی را با یکپارچه سازی تولید انرژی¬های تجدیدپذیر و کنترل تقاضا، انعطاف پذیرتر، کارآمدتر و سازگار با محیط زیست کند . برای پیاده سازی سیستم¬های انرژی هوشمند، سیستم مدیریت انرژی 1(EMS) حیاتی ترین نقش را دارد . امروزه ساختمان‌ها نیز می‌توانند به‌عنوان سیستم‌های هوشمند عمل کنند و از مصرف کنندگان مهم انرژی در جهان هستند. آن¬ها می توانند جذب سریع فناوری های پایدار و کاهش انتشار کربن دی اکسید و هزینه های عملیاتی، بهره وری، رفاه و آسایش را افزایش دهند . اخیراً سیستم مدیریت انرژی ساختمان 2(BEMS) به دلیل افزایش علاقه به حفاظت و صرفه‌جویی انرژی در ساختمان، محبوبیت یافته‌است. سیستم مدیریت انرژی ساختمان هوشمند به معنای سیستمی است که مجموعه‌ای از تکنیک‌ها را برای نظارت و کنترل نیازهای انرژی ساختمان با حفظ کیفیت خوب زندگی در ساختمان فراهم می‌کند. همچنین هدف اصلی BEMS بهینه سازی یک تابع هدف است که می تواند از یک یا چند معیار حیاتی سیستم تشکیل شده باشد، مانند به حداقل رساندن هزینه برق، کاهش پیک، نرخ خرابی شبکه و بهبود اثرات زیست‌محیطی .  در این پایان نامه یک چارچوب مدیریت انرژی در مقیاس چند زمانه با استفاده از یک الگوریتم بهینه¬سازی مبتنی بر افق چرخان برای یک سیستم ساختمان هوشمند پیشنهاد می‌شود که در آن هماهنگی بین تجهیزات با بازه های برنامه¬ریزی متفاوت در الگوریتم ارائه شده در نظر گرفته شده است و می‌تواند برنامه‌های بهینه‌سازی شده برای عملکرد باتری، خرید برق و استفاده از وسایل را محاسبه کند.