Experimental demonstration of grid-supportive scheduling of a polygeneration system using economic-MPC
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Autor:innen
Autor:in (Körperschaft)
Publikationsdatum
12.11.2021
Typ der Arbeit
Studiengang
Typ
01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
Herausgeber:innen
Herausgeber:in (Körperschaft)
Betreuer:in
Übergeordnetes Werk
Energy and Buildings
Themenheft
DOI der Originalpublikation
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Reihe / Serie
Reihennummer
Jahrgang / Band
254
Ausgabe / Nummer
111619
Seiten / Dauer
Patentnummer
Verlag / Herausgebende Institution
Elsevier
Verlagsort / Veranstaltungsort
Auflage
Version
Programmiersprache
Abtretungsempfänger:in
Praxispartner:in/Auftraggeber:in
Zusammenfassung
Drawing off the technical flexibility of building polygeneration systems to support a rapidly expanding renewable electricity grid requires the application of advanced controllers like model predictive control (MPC) that can handle multiple inputs and outputs, uncertainties in forecast data, and plant constraints amongst other features. In this original work, an economic-MPC-based optimal scheduling of a real-world building energy system is demonstrated and its performance is evaluated against a conventional controller. The demonstration includes the steps to integrate an optimisation-based supervisory controller into a standard building automation and control system with off-the-shelf HVAC components and usage of state-of-art algorithms for solving complex nonlinear mixed integer optimal control problems. With the MPC, quantitative benefits in terms of 6–12% demand-cost savings and qualitative benefits in terms of better controller adaptability and hardware-friendly operation are identified. Further research potential for improving the MPC framework in terms of field-level stability, minimising constraint violations, and inter-system communication for its deployment in a prosumer-network is also identified.
Schlagwörter
Model predictive control, Sector-coupling, Optimal scheduling of energy systems, Real-world trigeneration, Mixed integer nonlinear optimal control
Fachgebiet (DDC)
600 - Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
Veranstaltung
Startdatum der Ausstellung
Enddatum der Ausstellung
Startdatum der Konferenz
Enddatum der Konferenz
Datum der letzten Prüfung
ISBN
ISSN
0378-7788
Sprache
Englisch
Während FHNW Zugehörigkeit erstellt
Nein
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Begutachtung
Peer-Review der ganzen Publikation
Open Access-Status
Closed
Lizenz
Zitation
SAWANT, Parantapa, Adrian BÜRGER, Clemens FELSMANN und Jens PFAFFEROTT, 2021. Experimental demonstration of grid-supportive scheduling of a polygeneration system using economic-MPC. Energy and Buildings. 12 November 2021. Bd. 254, Nr. 111619. DOI 10.1016/j.enbuild.2021.111619. Verfügbar unter: https://irf.fhnw.ch/handle/11654/43711