面向负载平移应用的网格互动式水加热器模型预测控制策略设计
系统与控制
2024-08-07 v1 系统与控制
摘要
模型预测控制（MPC）策略允许住宅水加热器根据动态价格信号进行负载平移。关键的是，这些策略的性能对各种算法设计选择敏感。在本工作中，我们开发了一个在住宅水加热器上实现模型预测控制的框架，用于负载平移应用。我们利用该框架分析了四个不同设计因素如何影响控制性能和热舒适：（i）控制模型保真度，（ii）温度传感器配置，（iii）水抽估计方法，以及（iv）水抽预测方法。我们提出了新的方法，用于估计无流量计的水抽模式。通过使用高保真式罐体模型和真实世界抽取数据进行仿真，比较了两种不同时变价格信号下的MPC策略。结果表明，控制模型保真度和温度传感器数量对电费影响最大，而水抽预测方法对热舒适和运行耗尽事件频率具有显著影响。结果为在家庭能源管理系统中为水加热器有效的MPC设计提供了实用见解。
引用
@article{arxiv.2408.02868,
title = {Designing model predictive control strategies for grid-interactive water heaters for load shifting applications},
author = {Elizabeth Buechler and Aaron Goldin and Ram Rajagopal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.02868},
year = {2024}
}