Gestão ótima do consumo de energia e o conforto em edificações inteligentes ligadas a uma microrede

• Processo: 15/18145-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2016
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Luiz Carlos Pereira da Silva
• Beneficiário: Jerson Alexis Pinzon Amorocho
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Geração distribuída
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Edifícios e conforto | Geração distribuída | Micro-redes | Mixed Integer Linear Programming | Sistema de Gestão de Energia | Gestão de energia

Resumo

Este projeto de pesquisa visa desenvolver uma estratégia para a gestão do consumo de energia e conforto em edifícios inteligentes equipados com recursos renováveis, tais como a geração fotovoltaica (PV) e sistema de armazenamento de energia (ESS). A abordagem considera a gestão das unidades de ventilação e ar condicionado (HVAC) e aparelhos de iluminação, uma vez que representam as duas maiores cargas em um edifício típico, e coordena PV, ESS e a energia comprada da rede principal. O objetivo é reduzir a conta de energia elétrica do edifício, gerenciando as cargas, bem como a operação do ESS, entretanto as condições internas adequadas são asseguradas para garantir o conforto dos usuários. Na literatura existem diferentes estratégias para resolver o problema da operação do edifício. Abordagens baseadas em ferramentas de análise de edificações podem capturar bem a dinâmica do edifício, mas têm a desvantagem de exigir uma fase de desenho para desenvolver o modelo e alto tempo de processamento. Algumas estratégias são baseadas em modelos não-lineares que requerem o uso de métodos iterativos. Por outro lado, as estratégias que utilizam modelos mais simples permitem uma solução ótima com um menor tempo de processamento, mas podem comprometer a precisão da análise. Assim, o presente projeto combina modelos aproximados com a precisão de uma ferramenta de análise de edifícios, neste caso o EnergyPlus, para obter um novo modelo de programação linear inteira mista (MILP) que pode ser resolvido usando softwares comerciais que garantem a otimalidade. Esta abordagem reduz o tempo de processamento, uma vez que não utiliza várias simulações, tais como as estratégias de co-simulação, e melhora a precisão da modelagem executando uma fase de pré-processamento pelo EnergyPlus. O objetivo principal do projeto é estudar os impactos da estratégia de gestão nas condições do interior, no consumo de energia do edifício e na rede de distribuição.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PINZON, JERSON A.; VERGARA, PEDRO P.; DA SILVA, LUIZ C. P.; RIDER, MARCOS J.. Optimal Management of Energy Consumption and Comfort for Smart Buildings Operating in a Microgrid. IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID, v. 10, n. 3, p. 3236-3247, MAY 2019. (15/09136-8, 15/18145-0)

PINZON, JERSON A.; VERGARA, PEDRO P.; DA SILVA, LUIZ C. P.; RIDER, MARCOS J.; IEEE. An MILP Model for Optimal Management of Energy Consumption and Comfort in Smart Buildings. 2017 IEEE POWER & ENERGY SOCIETY INNOVATIVE SMART GRID TECHNOLOGIES CONFERENCE (ISGT), v. N/A, p. 5-pg., 2017-01-01. (15/09136-8, 15/18145-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

AMOROCHO, Jerson Alexis Pinzon. Optimal management of energy consumption and comfort for smart buildings connected to a microgrid. 2018. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Campinas, SP.