Ανάλυση της ενεργειακής κατανάλωσης οικιακών συσκευών και εφαρμογές μεθόδων μηχανικής μάθησης στο πρόβλημα του ενεργειακού επιμερισμού

Loading...
Thumbnail Image

Date

2023-09-11

Authors

Γεραρίδης, Ευάγγελος

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

́Ενα από τα πλέον σημαντικά προβλήματα της εποχής μας είναι η αποτελεσματική διαχείριση της ενέργειας, καθώς η παραγωγή της παραμένει μια διαδικασία ρυπογόνα και κοστοβόρα, αφού περίπου το 80 % αυτής ακόμη και στις αναπτυγμένες χώρες παρέχεται από μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Γνωρίζοντας ο καταναλωτής πόση ενέργεια καταναλώνει η κάθε οικιακή συσκευή που διαθέτει ξεχωριστά, μπορεί ο ίδιος να εξοικονομήσει χρήματα περιορίζοντας τη χρήση των πιο εργοβόρων συσκευών ενώ παράλληλα μπορεί να μειώσει και το αποτύπωμα άνθρακα που ο ίδιος παράγει. Ταυτόχρονα ο πάροχος της ηλεκτρικής ενέργειας θα γνωρίζει εκ των προτέρων πόση ενέργεια χρειάζεται να παραχθεί, αποφεύγοντας έτσι την άσκοπη παραγωγή αυτής, ενώ ταυτοχρόνως καθίσταται δυνατό να αποφευχθεί μια ενδεχόμενη υπερφόρτωση του δικτύου λόγω αυξημένης ζήτησης. Επιπροσθέτως ο χρήστης, μέσω των δεδομένων της καθεμίας επιμέρους συσκευής, μπορεί να διαπιστώσει αν η εν λόγω συσκευή δυσλειτουργεί, κάτι που ενδεχομένως να προμηνύει κάποια βλάβη. Μια προσέγγιση που θα μπορούσε να δοθεί προκειμένου να μπορέσει να υπάρξει μια αποτελεσματική και ακριβής μέτρηση της κατανάλωσης της εκάστοτε οικιακής ηλεκτρικής συσκευής, είναι μέσω της εγκατάστασης ενός μετρητή σε κάθε συσκευή ξεχωριστά και η καταμέτρηση της καταναλώσεως στο τέλος κάποιων περιόδων. 'Ομως κάτι τέτοιο εκτός από κοστοβόρο, είναι και πρακτικά δύσκολο να υλοποιηθεί καθώς σε κάθε οικία θα πρέπει να βρίσκονται πολλαπλοί μετρητές, αυξάνοντας έτσι και την πιθανότητα κάποιος από αυτούς να πάψει να λειτουργεί σωστά κάποια χρονική στιγμή. Βασισμένοι στην υπολογιστική εξέλιξη του σήμερα, το πρόβλημα αυτό μπορεί να αντιμετωπιστεί αποτελεσματικότερα με τη χρήση μεθόδων μηχανικής μάθησης, όπου με την αξιοποίηση ενός και μόνο κεντρικού μετρητή ανά οικία θα μπορέσουμε να εξάγουμε ακριβή συμπεράσματα για την κατανάλωση των επιμέρους οικιακών συσκευών. Μέσω αυτής της προσέγγισης το πρόβλημα αυτό μετατρέπεται αυτομάτως σε λιγότερα κοστοβόρο και περισσότερα αξιόπιστο, καθώς χρειάζεται μόνο ο έλεγχος της σωστής λειτουργίας του μοναδικού κεντρικού μετρητή. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη τέτοιων μοντέλων και η σύγκριση αυτών , με απώτερο σκοπό την πρόβλεψη των ενεργειακών αναγκών κάθε συσκευής αλλά και οικίας συνολικά.

Description

Keywords

Μηχανική μάθηση, Επιμερισμός ενέργειας, Μη παρεμβατικές μέθοδοι παρακολούθησης φορτίου, Πρόβλεψη ενεργειακής κατανάλωσης, Κεντρικός μετρητής, Αναδρομικά νευρωνικά δίκτυα, Τυχαίο δάσος, Δέντρα ενισχυμένης κλίσης, Γραμμική παλινδρόμηση, Combinatorial optimization

Citation