دانلود مقاله یک سیستم مدیریت انرژی آنلاین برای ریزشبکه‌های مسکونی
ترجمه نشده

دانلود مقاله یک سیستم مدیریت انرژی آنلاین برای ریزشبکه‌های مسکونی

عنوان فارسی مقاله: یک سیستم مدیریت انرژی آنلاین برای ریزشبکه‌های مسکونی AC/DC با پشتیبانی از پایش بار غیر نفوذی
عنوان انگلیسی مقاله: An online energy management system for AC/DC residential microgrids supported by non-intrusive load monitoring
مجله/کنفرانس: انرژی کاربردی - Applied Energy
رشته های تحصیلی مرتبط: مهندسی برق - مهندسی کامپیوتر
گرایش های تحصیلی مرتبط: مهندسی کنترل - مهندسی نرم افزار
کلمات کلیدی فارسی: ریزشبکه هیبریدی AC/DC - یادگیری عمیق - تفکیک انرژی - سیستم مدیریت انرژی - ریزشبکه - نظارت بر بار غیر نفوذی (NILM) - بهینه سازی - ریزشبکه مسکونی
کلمات کلیدی انگلیسی: AC/DC hybrid microgrid - Deep learning - Energy disaggregation - Energy management system - Microgrid - Non-intrusive load monitoring (NILM) - Optimization - Residential microgrid
نوع نگارش مقاله: مقاله پژوهشی (Research Article)
شناسه دیجیتال (DOI): https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.118136
نویسندگان: Halil Çimen - Najmeh Bazmohammadi - Abderezak Lashab - Yacine Terriche - Juan C.Vasquez - Josep M.Guerrero
دانشگاه: The Center for Research on Microgrids (CROM), AAU Energy, Aalborg University, Aalborg, Denmark
صفحات مقاله انگلیسی: 12
ناشر: الزویر - Elsevier
نوع ارائه مقاله: ژورنال
نوع مقاله: ISI
سال انتشار مقاله: 2022
ایمپکت فاکتور: 11.300 در سال 2020
شاخص H_index: 235 در سال 2022
شاخص SJR: 3.062 در سال 2020
شناسه ISSN: 0306-2619
شاخص Quartile (چارک): Q1 در سال 2020
فرمت مقاله انگلیسی: PDF
وضعیت ترجمه: ترجمه نشده است
قیمت مقاله انگلیسی: رایگان
آیا این مقاله بیس است: بله
آیا این مقاله مدل مفهومی دارد: دارد
آیا این مقاله پرسشنامه دارد: ندارد
آیا این مقاله متغیر دارد: دارد
آیا این مقاله فرضیه دارد: ندارد
کد محصول: e16500
رفرنس: دارای رفرنس در داخل متن و انتهای مقاله
نوع رفرنس دهی: vancouver
فهرست مطالب (ترجمه)

چکیده

مقدمه

معماری AC/DC MG مسکونی

سیستم مدیریت انرژی ارائه شده

مطالعه موردی

نتایج تجربی

نتیجه گیری

منابع

فهرست مطالب (انگلیسی)

Abstract

Introduction

The architecture of the residential AC/DC MG

Proposed energy management system

Case study

Experimental results

Conclusion

References

بخشی از مقاله (ترجمه ماشینی)

چکیده

     سیستم های انرژی الکتریکی سنتی در حال تجربه یک انقلاب بزرگ هستند و محرک های اصلی این انقلاب انتقال سبز و دیجیتالی شدن هستند. در این مقاله، یک EMS پیشرفته در سطح سیستم برای ریزشبکه‌های AC/DC مسکونی (MGs) با بهره‌گیری از نوآوری‌های ارائه شده توسط دیجیتالی‌سازی پیشنهاد شده است. EMS پیشنهادی از انتقال سبز پشتیبانی می‌کند، زیرا برای MG طراحی شده است که شامل منابع انرژی تجدیدپذیر (RES)، باتری‌ها و وسایل نقلیه الکتریکی است. علاوه بر این، رفتارهای مصرف برق کاربران مسکونی به طور خودکار استخراج شده است تا MG انعطاف پذیرتری ایجاد کند. الگوریتم نظارت بر بار غیر نفوذی با پشتیبانی از یادگیری عمیق (NILM) برای تجزیه و تحلیل و تفکیک سیگنال مصرف انبوه هر خانوار در MG به کار گرفته شده است. یک EMS دو سطحی طراحی شده است که هر دو خانواده و اجزای MG را با استفاده از بهینه‌سازی، پیش‌بینی و ماژول‌های NILM هماهنگ می‌کند. EMS در سطح سیستم پیشنهادی در یک محیط آزمایشگاهی در زمان واقعی آزمایش شده است. آزمایش‌ها با در نظر گرفتن دوره‌های بهینه‌سازی مختلف انجام می‌شوند و اثربخشی EMS پیشنهادی برای افق‌های بهینه‌سازی مختلف نشان داده شده است. در مقایسه با یک استراتژی حداکثر اصلاح به عنوان معیار، EMS پیشنهادی برای افق 24 ساعته کاهش 12.36٪ در هزینه عملیات روزانه MG مسکونی را فراهم می کند.

توجه! این متن ترجمه ماشینی بوده و توسط مترجمین ای ترجمه، ترجمه نشده است.

بخشی از مقاله (انگلیسی)

Abstract

     Traditional electric energy systems are experiencing a major revolution and the main drivers of this revolution are green transition and digitalization. In this paper, an advanced system-level EMS is proposed for residential AC/DC microgrids (MGs) by taking advantage of the innovations offered by digitalization. The proposed EMS supports green transition as it is designed for an MG that includes renewable energy sources (RESs), batteries, and electric vehicles. In addition, the electricity consumption behaviors of residential users have been automatically extracted to create a more flexible MG. Deep learning-supported Non-intrusive load monitoring (NILM) algorithm is deployed to analyze and disaggregate the aggregated consumption signal of each household in the MG. A two-level EMS is designed that coordinates both households and MG components using optimization, forecasting, and NILM modules. The proposed system-level EMS has been tested in a laboratory environment in real-time. Experiments are performed considering different optimization periods and the effectiveness of the proposed EMS has been shown for different optimization horizons. Compared to a peak shaving strategy as a benchmark, the proposed EMS for 24-hour horizon provides a 12.36% reduction in the residential MG daily operation cost.

Introduction

     During the last decade, with the increasing integration of residential wind turbines (WTs) and photovoltaic panels (PVs) as well as electric vehicles (EVs), electricity consumers have found a new role as prosumers. The possibility of locally generating and storing power along with the introduction of smart home appliances (washing machines, dishwashers, cloth dryers, electric water heaters, air conditioners, etc.) has considerably increased the flexibility on the consumer side being able to manage their power consumption pattern and participate in demand response programs. This active participation benefits both the consumers and the electricity grid in several ways. From the consumers' point of view, a lower energy cost and higher utilization of renewable energy can be expected while electricity utilities can flatten the grid load curve and reduce the stress on the system equipment, thereby increasing the system efficiency, reliability, and lifetime.

Conclusion

     Energy management strategies are of great importance for the optimal operation of MGs. In this paper, an advanced system-level EMS designed for a hybrid AC/DC residential MG has been proposed and experimentally validated to efficiently operate a residential MG. Since the analyzed MG has individual households, the smart meter signals of each household have been analyzed with NILM algorithm to extract the consumption profiles of the customers. By using this information, consumers' daily energy costs were minimized at the first level of optimization, by considering their consumption habits. In this way, it was ensured that both consumers' bills were reduced and their comfort levels were not affected. In the second level of optimization, optimum operation of MG was ensured by considering the generation and consumption units of MG. Real-time test results have proven that a 24-hour optimization horizon provides more optimal operation than 6 and 12-hour horizons. Experiments have shown that the battery cannot be fully charged when using a 6-hour horizon, thus increasing the operating cost. In the 24-hour horizon, the battery could be fully charged, thus minimizing the operating cost of the MG. In addition, thanks to the PAR function included in the multi-objective optimization problem, the power drawn from the utility grid is smoothed.