مديريت مصرف در خانه‌ با رعايت تاثير تقاضاهاي كنترل محيطي در تقاضاهاي زمان محدود

Smart Home Energy Management based on Tasks Interaction

در اين مقاله براساس تقسيم‌بندي تقاضاها و در نظرگرفتن ويژگي‌هاي شخص خانه­ دار، به ارايه يك مدل جديد براي سيستم مديريت مصرف در خانه‌هاي هوشمند آينده پرداخته مي­شود. پس از تعريف دو نوع از تقاضاهاي خانگي كه عبارتند از تقاضاهاي زمان محدود و تقاضاهاي كنترل محيطي، با ارايه روندي استدلالي، تابع مطلوبيت سهموي به آن­ها اختصاص داده مي‌شود. تابع مطلوبيت ارايه‌شده داراي اين ويژگي خاص است كه مي‌تواند براساس نيازها و خصوصيات فردي شخص خانه‌دار شكل‌دهي شود. همچنين مدل معرفي‌شده براي تابع مطلوبيت به‌گونه‌اي است كه تأثير فعال‌سازي هم­زمان دو تقاضاي زمان محدود و كنترل محيطي را در نظر گرفته و به همين جهت روش سنتي جمع­ كردن مطلوبيت‌ها را با ضرب جايگزين كرده است. نشان مي‌دهيم كه براي داشتن برنامه‌ريزي بهينه تقاضاهاي خانگي، لازم است براي هر تقاضا مقادير چهار پارامتر خاص مشخص و به سيستم برنامه‌ريز مركزي مستقر درخانه هوشمند اطلاع داده ‌شود. با توسعه روابط رياضي، مدلي مبتني ­بر برنامه‌ريزي غيرخطي آميخته با اعداد صحيح (MINLP) ارائه مي‌شود كه امكان حل مسئله را با نرم‌افزارهاي تجاري در دست­رس فراهم مي‌كند. با تعريف چند سناريو براساس شرايط شبه­واقعي، مدل پيشنهادي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. بررسي نتايج عددي، نشان‌دهنده قابل‌قبول­ بودن آن‌ها از نظر بهينگي و تطابق با شرايط واقعي در تجارب انساني است. نتايج به­دست­آمده مؤيد امكان به­كارگيري مدل جديد براي مديريت مصرف در خانه­ هاي هوشمند آينده است.

In this paper we introduced two types of common household demand, time limited and controlling demands. In this model based on the idea of mutual interaction between these two demands, we propose a new model for home load management. After assigning an innovative concave utility-function model for each demand, we change the common method of summing up the individual utility-functions with multiplication. The introduced model is developed as an MINLP problem that can be successfully handled by available commercial software. The analysis of the numerical examples indicates that they are acceptable in terms of optimality and compliance with actual conditions in human experience.