Home Energy Management Systems (HEMS) are controllers that manage and coordinate the generation, storage, and loads in a home. These controllers are increasingly necessary to ensure that increasing penetrations of distributed energy resources are used effectively and do not disrupt the operation of the grid. In this paper, we propose a novel approach to HEMS design based on behavioral control methods, which do not require accurate models or predictions and are very responsive to changing conditions. We develop a proof-of-concept behavioral HEMS controller and show by simulation on an example home energy system that it capable of making context-dependent tradeoffs between goals under challenging conditions

چکیده

سیستم‏ های مدیریت انرژی خانه (HEMS) کنترل‏ کننده‏ هایی هستند که تولید، ذخیره‏ سازی و بار در یک خانه را مدیریت و هماهنگ می ‏کنند. ضرورت استفاده از چنین کنترل‏ کننده ‏هایی رو به افزایش است تا بتوان تضمین کرد که نفوذ رو به افزایش منابع انرژی توزیع‏ شده بطور موثر مورد استفاده قرار گیرد و عملکرد شبکه را مختل نکند. در این مقاله، یک روش جدید برای طراحی HEMS بر اساس روش ‏های کنترل رفتاری که به مدل‏ های دقیق یا پیش ‏بینی نیاز ندارند و در صورت تغییر شرایط همچنان پاسخگو هستند، مطرح شده است. ما یک کنترل ‏کننده HEMS رفتاری با اثبات-مفهوم را توسعه می‏ دهیم و توسط شبیه ‏سازی روی یک مثال سیستم انرژی خانه نشان می‏ دهیم که این روش قادر است یک تصمیم ‏گیری متکی بر شرایط بین اهداف را در شرایط چالش برانگیز انجام دهد.

1-مقدمه        

برای یک قرن، شبکه انتقال توان بر مبنای فرض تولید و کنترل متمرکز، انتقال توان یک جهته از طریق شبکه ‏های انتقال و توزیع تا بار، و ذخیره ‏سازی انرژی کم یا صفر، بوده است. اما، با افزایش استفاده از وسایل پراکنده انرژی، مانند فتوولتاییک (PV)، سیستم ‏های ذخیره ‏ساز انرژی باتری و وسایل نقلیه الکتریکی (EV) در خانه‏ ها، این الگو مختل شده است لذا روش‏های جدید برای کنترل توزیع ‏شده نیاز است. یکی از الگوهای در حال ظهور مستلزم استفاده از سیستم مدیریت انرژی خانه (HEMS) است که کنترل‏ کننده ه‏ای است که تولید، ذخیره ‏سازی و بارها در خانه را هماهنگ می‏ کند. در حالیکه بسیاری از کنترل‏ کننده ‏های HEMS در مراجع از روش ‏های بهینه ‏سازی بر مبنای مدل استفاده می‏ کنند...