151 |
Autoregressiv analys på tidsseriedata från en kontorsbyggnad : Smarta byggnader i teori och praktik / Autoregressive analysis of time series data from an office buildingGrönlund, Clara, Gustafsson, Astrid January 2020 (has links)
The building sector is responsible for around 39% of the energy consumption in Sweden, and one way to work towards sustainable societies could be to make the buildings more energy efficient. One approach to make a building more energy efficient is to use knowledge gained from digitalization of the building and to make the building smart. This thesis aims to study the area of smart buildings, and the ongoing work with smart solutions within the real estate sector. Two parallel investigations are used to study the area. One is an interview study in order to map the ongoing work with smart buildings. The situation on the market, the matureness of technical solutions as well as ongoing trends and challenges are amongst other things studied. The second investigation consists of a pilot project which aims to exemplify how time series data analysis could be used in order to make a building smarter. Time-series prediction provides a way to discover and quantify regularities in such data, and methods of time series prediction point to how to make building management more efficient. The result of the study shows that the smart building market is not yet stabilized, but that the interest in working with smart buildings is big. There are many smaller solutions which are being tested and implemented, but there is no consensus of what the definition of a smart building really is. The results of the data analysis indicate two results, firstly, it provides insight in the data, and reports how one should prepare the data for subsequent analysis, and secondly we report results for different autoregressive (AR)-based time series models. For the second result, we indicate how methods of K-means improve over linear AR-based modelling, pointing to the possible use of nonlinear modelling. We however question whether performance improvements are sufficiently large for this application to justify the additional computational demands.
|
152 |
Security in Smart Object Networks / Säkerhet i smartobjektnätverkSethi, Mohit January 2012 (has links)
Internet of Things (IoT) refers to an inter-connected world where physical devices are seamlessly integrated into the Internet and become active participants of business, information and social processes. This involves the inter-connection of a large number of heterogeneous networked entities and networks. Emergence of technologies such as Zigbee, Bluetooth low energy and embedded sensors has transformed simple physical devices into smart objectsthat can understand and react to their environment. Such smart objects form the building blocks for the Internet of Things. The communication infrastructure for these objects is based on an extension of the Internet protocol stack. Although the need for security is widely accepted, there is no clear consensus on how IP-based Internet security protocols can be applied to resource-constrained smart object networks. In this thesis we develop a new secure and energyefficient communication model for the Constrained Application Protocol (CoAP), a light-weight communication protocol designed for smart object networks. We contribute to the standardization of the generic communication architecture by adding security and delegation components for smart objects that sleep for large amounts of time during their operational phase. This architecture ensures data integrity and authenticity over a multi-hop network topology. It also provides a mirroring mechanism that uses a proxy to serve data on behalf of sleeping smart objects, thereby allowing them to act as always-online web servers. A working prototype implementation of the architecture is also developed. The security features in the architecture presented in this thesis are based on using strong public-key cryptography. Contrary to popular belief, our performance evaluation shows that asymmetric public-key cryptography can be implemented on small 8-bit micro-controllers without modifying the underlying cryptographic algorithms. / Internet of Things (IoT, ”Föremålens Internet") syftar på en sammankopplad värld där fysiska apparater är sömlöst integrerade till Internet och blir aktiva deltagare i affärslivs-, informations- och sociala processer. Detta innefattar sammankopplingen av ett stort antal heterogeniskt nätverkade enheter och nätverk. Uppkomsten av teknologier som Zigbee, låg energi Bluetooth och inbyggda sensorer har förvandlat enkla fysiska apparater till smarta objekt som kan förstå och reagera till sin omgivning. Dessa smarta objekt utgör byggstenarna för Föremålens Internet. Kommunikationsinfrastrukturen för dessa objekt bygger på en utvidgning av internetprotokollstacken. Även om behovet av säkerhet är allmänt känt, finns det inget konsensus om hur IP-baserade internetsäkerhetsprotokoll kan tillämpas i resursbegränsade smartobjektnätverk. I denna avhandling utvecklas en ny säker och energisnål kommunikationsmodell för Constrained Application Protocol (CoAP, “Begränsat applikationsprotokoll"), ett lätt kommunikationsprotokoll avsett för smartobjektnätverk. Avhandlingen bidrar till standardiseringen av den generiska kommunikationsarkitekturen genom att tillsätta säkerhets- och delegationskomponenter för smarta objekt som sover under en stor del av sin operativa fas. Denna arkitektur garanterar dataintegritet och autenticitet över en flerhopps nätverkstopologi. Arkitekturen bidrar också med en återspeglingsmekanism som använder sig av en proxyserver för att erbjuda data för sovande smarta objekts del, vilket låter dem agera som alltid-online webbservrar. I avhandlingen utvecklas också en fungerande prototypimplementation av arkitekturen. Säkerhetsegenskaperna i den arkitektur som presenteras i denna avhandling är baserade på användningen av stark publik-nyckel kryptering. I motsatts till den allmänna förväntningen, visar prestationsbedömningen i denna avhandling att asymmetrisk kryptering med publik nyckel kan tillämpas i 8-bitars mikrokontrollrar utan att ändra på de underliggande kryptografiska algoritmerna.
|
153 |
Hur påverkas produktion i tillverkande företag vid införande av smart teknik? : En studie av de främst påverkade faktorerna undertidsperioden 2011 och framåtJohansson Lundström, Malin, Porat, Ingrid January 2016 (has links)
På Hannovermässan, världens ledande mässa inom industriell teknologi, i Tyskland år 2011 myntades begreppet Industrie 4.0 som beskriver den fjärde industriella revolutionen. Denna handlar om att integrera affärsprocesser med ingenjörsprocesser och på så sätt göra produktionen mer effektiv, miljövänlig och flexibel. Sedan 2011 har man även börjat tala om smarta fabriker och införande av smart teknik inom tillverkningsindustrin. Många hävdar att smart teknik och Industrie 4.0, tillsammans med vår tids krav på kundanpassade produkter, kommer att revolutionera den tillverkande industrin och förväntningarna är stora på vad smartteknik kan komma att bidra med. Denna studie syftar till att undersöka hur produktionen i tillverkande företag påverkas med hjälp av införande av smart teknik. Studien kommer att identifiera och analysera de främst påverkade faktorerna vid införande av smart teknik från år 2011 och framåt. De faktorer som identifierats och studeras närmare är; flexibilitet, kostnader, ledtider, miljöpåverkan, produktkvalitet och tillförlitlighet. I arbetet att hitta de faktorer som främst påverkar produktionen i tillverkande företag vid införande av smart teknik har främst två metoder använts. En inledande litteraturstudie gjordes för att identifiera de vanligast förekommande faktorerna. Valda faktorer verifierades därefter med hjälp av intervjuer och studiebesök hos två tillverkande företag som implementerat smart teknik, Scania CV AB och Volvo Car Corporation. Under vald tidsperiod har dessa företag tillsammans med KTH genomfört projektet FFI Line informationsystem architecture (LISA), där LISA är en variant av en smart fabrik. En slutsats som dragits i denna studie är att de faktorer som främst påverkas med hjälp av smart teknik inom tillverkningsindustrin är några av de som identifierades vid undersökningens start; flexibilitet, kostnader, miljöpåverkan och tillförlitlighet. Exempel på hur dessa påverkas presenteras vidare; om en informationsarkitektur (såsom LISA) implementeras blir det lättare att genomföra förändringar i maskinparken, det gör processkedjan mer dynamisk vilket ger en ökad flexibilitet för företagen. Med hjälp av uppkopplade enheter kan företagen snabbare informeras om fel i produktionen och på så sätt minska mängden kassationer vilket innebär kostnadsbesparingar. Genom att hastighetsanpassa motorer samt att optimera robotars rörelser, exempelvis genom att i större utsträckning använda mjuka rörelser, kan energi sparas och därmed ge en minskad miljöpåverkan. Dock blir företagen vid införande av smart teknik beroende av uppkoppling och det blir då viktigt att säkerställa att tillförlitliga system används om problem uppstår. Andra faktorer som påverkas är ledtider och produktkvalitet, som dock snarare påverkas som konsekvenser av att ovan nämnda faktorer påverkas. Ytterligare en slutsats är att Industrie 4.0 inom svensk tillverkningsindustri betraktas som en evolution snarare än en revolution och att den smarta tekniken är något som implementerats gradvis. / The term Industrie 4.0 was first coined in Germany 2011, at the Hannover Messe, the world’s leading Trade Fair for Industrial Technology. It is a term describing the fourth Industrial Revolution. This revolution concerns making production more efficient, environmentally friendly and flexible, by integrating business processes with engineering processes. Since 2011, smart factories and implementation of smart technology in manufacturing has also been a major talking point. Many claim that smart technology and Industrie 4.0, together with the increasing demands for customization, will revolutionize the manufacturing industry and the expectations for what smart technology will contribute with are great. The purpose of the study is to investigate what factors of the production in manufacturing companies are affected by the introduction of smart technology, from year 2011 onwards. The factors identified and investigated are; flexibility, costs, lead times, environmental impact, product quality and reliability. The study was conducted in two stages. First, a literature study to identify and investigate the factors, and second, visits, interviews and verification of the factors with two manufacturing companies who have both implemented smart technology; Scania CV AB and Volvo Car Corporation. During the selected time period, these companies have, together with KTH, participated in the FFI Line information system architecture project (LISA) project where LISA is a type of smart factory; an information architecture. A conclusion to be drawn is that the factors mostly affected by smart technology within the manufacturing industry are some of those identified in this study; flexibility, costs, environmental impact and reliability. Examples of impact are; if an information architecture (for example LISA) is implemented, it becomes easier to implement changes in the factory. This makes the process chain more dynamic, which gives the company greater flexibility. With the help of connected units, companies are faster informed about errors in the production, which makes it possible to decrease the amount of scrap. This leads to cost savings. Also, by using speed-controlled engines and by optimizing the movements of robots, energy can be saved, which leads to less environmental impact and also cost savings. Though, by implementing smart technology, companies also make themselves dependent on wireless connectivity. Therefore, it becomes important to make sure reliable systems are used. Other factors affected by the implementation of smart technology are lead times and product quality, but they are rather affected as consequences of the affection of the other factors, mentioned above. Another conclusion to be drawn is that Industrie 4.0, within Swedish manufacturing, is considered to be an evolution rather than a revolution and smart technology is something that is implemented gradually.
|
154 |
Smarta hem med inriktning på tvättmaskiner : EN STUDIE OM NYTTAN HOS UPPKOPPLANDET AV TVÄTTMASKINERKarlsson, Emil, Ottosson, Love January 2015 (has links)
The main objective of the study is to examine how to connect a washing machine to the Internet and what benefits it would contribute with within: user convenience, user economics and society environment. A washing machine was connected to the Internet by using a Raspberry Pi and a remote power switch. A Python server was developed in order to extend and control the machines functionality. Which functionality to implement was decided by a market research held in the project. An Android application was developed to interact with the server in order to allow the user to remotely control the machine. The application communicates with the server through an interface that was defined and developed in the project. A lot of focus was put on design and testing of user experience in order to create a user-friendly and intuitive application. The project results in a market research and a developed and evaluated technical solution, including a server and an application, enabling the washing machine to be connected to the Internet. The results also includes a recommendation of a technical solution and a discussion about its continued work and contribution within the three perspectives. The conclusion is that it’s possible to connect a washing machine to the Internet and that the functionality of the recommended application is requested by the common man. Based on the user testing a conclusion is made that the recommended technical solution has a positive effect on the user’s convenience and society environment, but a neutral impact on the users’ economy. The conclusion answers to the problem statement and meets the objective of the report. / Studien har som syfte att undersöka hur en tvättmaskin kan kopplas upp mot internet och vilken nytta den då skulle bidra med gällande: användarens bekvämlighet, användarens ekonomi och samhällets miljö. I projektet kopplades en tvättmaskin upp mot internet med hjälp av en Raspberry Pi och en fjärrströmbrytare. Till Raspberry Pi utvecklades en server för att styra och utöka tvättmaskinens funktionalitet. En marknadsundersökning låg till grund för den funktionalitet som valdes att implementeras i servern. För att ge användaren möjlighet att styra tvättmaskinen på distans utvecklades en applikation till en Android-telefonsom interagerar med servern. Applikationen kommunicerar med servern genom ett gränssnitt som definierades och utvecklades i projektet. För att skapa en användarvänlig och intuitiv applikation lades mycket fokus på design och testande av användbarhet hos applikationen. Projektets resultat är en marknadsundersökning samt en framtagen och utvärderad teknisk lösning, i form av server och applikation, som möjliggör uppkopplandet av en tvättmaskin mot internet. I resultatet ingår även en rekommendation på teknisk lösning och en diskussion om lösningens utvecklingsmöjligheter och nytta i de tre perspektiven. Slutsatsen från studien är att uppkopplingen av en tvättmaskin mot internet är tekniskt möjligt och att funktionaliteten hos den rekommenderade applikationen är något som önskas av gemene man. Baserat på användartester dras slutsatsen att den rekommenderade tekniska lösningen har en positiv effekt på användarens bekvämlighet och samhällets miljö, men en neutral inverkan på användarens ekonomi. Slutsatsen besvarar problemformuleringen samt uppfyller syftet med rapporten.
|
155 |
Betalningsvilja smarta fastigheter : En studie om långsiktiga faktorer som påverkar betalningsviljan för investeringar i digital teknikRosén, Anna January 2020 (has links)
Det finns många faktorer som driver och formar utvecklingen i samhället. Dels ny teknik som erövras och påverkar sin omgivning, dels människan som också är en viktig komponent i utvecklingen. Det är svårt att förutse då vi konstant ändrar vårt sätt att leva. Institutionerna, dvs hur vi organiserar oss med koppling till vår omvärld blir också en betydande faktor som driver utveckling. Det finns knappt 5 miljoner bostäder i Sverige, 1,1 miljoner utav dessa är bostadsrätter där en lekmannastyrelse får i uppdrag att driva förvaltningen som innefattar hållbart och löpande fastighetsunderhåll och långsiktigt hållbar ekonomi. I en tid av konstant utveckling med digitalisering i fokus så krävs nytänkande och anpassningar i dess omvärld. Ny smart teknik lovar kvalitetssäkrad och effektiva lösningar på återkommande analoga vardagssysslor både i privatlivet men också för fastighetsägare. Det finns en betalningsvilja för smart teknik bland bostadsrättsföreningar, men kännedomen om den nya tekniken är låg. För att fatta beslut om investeringar krävs tydlig information, säkrad avkastning och upplevelse av att leverantören har god kompetens. Vid nyproduktion av flerbostadshus finns ett hållbarhetstänk med en tanke på att huset ska leva i 100 år, något som också bör tas i beakt kopplat till fastighetsunderhåll och fördelning av livslängdskostnader över tid. En styrelse i en nyproducerad bostadsrättsförening följer upp sina kostnader för fastighetsunderhåll mer sällan än en bostadsrättsförening med äldre byggnader. Synen på långsiktighet i en bostadsrättsförening motsvarar 11–30 år vilket också påverkar viljan att investera i smart teknik. Påverkansfaktorer för att fatta beslut om investering i smart teknik gynnas av upplevelsen att leverantören av tjänsten har god kompetens och att säkrad avkastning kan utlovas. Sambandet mellan påverkansfaktorerna och digital teknik studeras närmare i denna uppsats.
|
156 |
Vad behöver den passiva elanvändaren? : En studie om hur digitala verktyg kan få universitetsstudenter av Generation Z att konsumera och använda el hållbart på ett sätt som är värdefullt för dem.Nordqvist, Lina, Thunvall, Linda January 2020 (has links)
Problem Att få användarna i hushåll att konsumera och använda el hållbart är en del av utvecklandet av ett smart elnät. Detta menar man ska möjliggöras med tekniska lösningar, som digitala verktyg. Forskning menar dock att vi måste förstå mer än bara möjligheten och belyser vikten av att förstå hur digitala verktyg ska användas för att möjliggöra ett smart elnät. Vi bör inte bortse ifrån är att digitala verktyg står i relation till användaren och kräver därmed förståelse för användarens behov och hur dessa kan bemötas med digitala verktyg för att användaren ska konsumera och använda el hållbart. Syfte Studien syftar till att öka förståelsen för hur och varför universitetsstudenter av Generation Z resonerar och agerar som de gör kring sin elkonsumtion och elanvändning i hemmet. Detta för att förstå deras behov kring deras elkonsumtion och elanvänding och belysa hur de ska konsumera och använda el hållbart med hjälp av digitala verktyg. Metod Studien bygger på en kvalitativ studie baserad på en abduktiv ansats där data bygger på enskilda semistrukturerade intervjuer med universitetsstudenter av Generation Z för att förstå hur de förhåller sig till sin elanvändning och elkonsumtion. Innehållsanalys har sedan tillämpats. Slutsats Uppsatsens resultat visar på att gruppen inte gör många aktiva beslut för att konsumera och använda el hållbart till följd av deras attityd vilket kan förklaras med deras bekvämlighet och okunskap. Detta är något digitala verktyg kan bemöta genom att på ett tvingande sätt driva ett hållbart beteende. Vi ser därför att ett smart elnät kan möjliggöras med passiv användare som konsumera och använder el på ett hållbart sätt som är värdefullt för dem.
|
157 |
Möjligheten att integrera elektronik i textil : Möjliggörande av elektroniska applikationer i arbetskläderGörrel, Elina, Hjelm, Alva January 2021 (has links)
Husqvarna är ett företag som bland annat tillverkar skyddskläder avsedda för arbete i skogen. På uppdrag av Husqvarna skall möjligheten att integrera elektronik i skyddskläder undersökas, vilket ligger till grund för följande arbete. Genom en litteraturstudie har möjliga tekniker studerats. Baserat på det faktum att skyddskläder oftast är vävda valdes vävning som teknik. Olika typer av ledande material i form av garner undersöktes genom att resistansen hos dessa uppmättes. Därefter gjordes ett urval utav de konduktiva materialen där de med lägst resistans togs vidare för testning och prototypframtagning. Prover med kanaler som det konduktiva materialet lades in i vävdes fram. Dessutom laminerades vissa provkroppar som innehöll icke-isolerat konduktivt garn. Lamineringens syfte var att isolera det ledande garnet och därmed skydda arbetaren från stötar och systemet från att kortslutas. Det utfördes sedan tester på de tillverkade provkropparna som undersökte tåligheten mot tvätt och svett. Tvättestet gjordes i enlighet med SS- EN ISO 6330:2012 och för svettestet konstruerades en egen metod eftersom det i nuläget inte finns en standard som involverar svettlösning och konduktiva material i textil. Efter tvättestet visade det sig att det laminat som användes inte är att rekommendera då det lossnade på majoriteten av provkropparna. Däremot påverkades inte resistansen i garnen nämnvärt av tvättningen. Det resultat som erhölls av svettestet visade på att laminatet bidrog till att ingen kontakt mellan de ledande banorna uppstod. Laminatet är trots det inte att föredra på grund av dess påverkan i tvättestet. Utöver det var det endast de prov som innehöll endast FISK-kabel som klarade sig från att få kontakt mellan de ledande banorna. Då elektronik och textil inte vanligtvis används tillsammans är möjligheten att separera de olika systemen vid återvinning av plagget nödvändig. Ur miljösynpunkt är det därför fördelaktigt att integrera elektroniken så lite som möjligt, eftersom den då blir lättare att separera från tyget. Dessutom möjliggör det för eventuella reparationer av de olika komponenterna, vilket i sin tur kan förlänga hela produktens livslängd. För komfortens och säkerhetens skull måste dock elektroniken och ledningsbanorna integreras betydligt mer. Det bästa alternativet för att integrera elektronik i ett plagg för det här ändamålet är antagligen att placera ledningsbanorna i förslagsvis ett fodertyg. Rekommendationen är en tunn isolerad kabel som läggs i kanaler i tyget. Eftersom den här studien gjorts som en undersökning till om det skulle vara möjligt att integrera elektronik i skyddskläder krävs vidare produktutveckling och designarbete för att ett skyddsplagg med smarta funktioner ska bli verklighet. / Husqvarna is a company that manufactures workwear intended for work in the forest. On behalf of Husqvarna, the possibility of integrating electronics into workwear will be investigated, which is the basis for this work. Through a literature study possible techniques have been studied. Due to the fact that workwear usually is of woven structure, weaving was chosen as the technique. Different types of conductive materials were examined by measuring the electrical resistance. A selection was made of the conductive materials with the lowest resistance for further testing and prototype development. Specimens were woven with canals, into which the conductive material was inserted. In addition, specimens containing non-insulated conductive yarn were laminated. The purpose of the lamination was to insulate the conductive yarn and thereby protect the worker from electrical shocks and cause a short curcuit. Tests were then performed on the manufactured specimens which examined the resistance to washing and sweat. The washing test was done on the basis of SS-EN ISO 6330: 2012 and for the sweat test an own method was constructed, because there is currently no standard that involves sweat and conductive materials in textiles. After washing tests it turned out that the laminate is not to recommend as it came loose on the majority of the specimens. However, the electrical resistance was not significantly affected by the washing. The results obtained from the sweat test showed that the laminate prevented contact between the conductive lines. Nevertheless, the laminate is not to be preferred in this case due to how it was affected in the washing test. In addition, only those specimens that contained only FISK-cable managed to not create contact between the conductive paths. As electronics and textiles are not usually used together, the possibility of separating the different systems when recycling the garment is necessary. From an environmental point of view, it is therefore advantageous to integrate the electronics as little as possible, as it will then be easier to separate from the fabric. In addition, it allows for possible repairs of the various components, which can extend the life of the entire product. For the sake of comfort, however, the electronics and wiring must be integrated much more. The best option for integrating electronics into a garment for this purpose is probably to place the conduits in a lining fabric with a thin insulated cable lying in canals in the fabric. This study´s purpose was to determine whether it would be possible to integrate electronics into workwear, further product development and designwork is neccessary in order to create garments with smart features.
|
158 |
Utveckling av driftstöd för planering av fjärrkyla : En explorativ studie om utvecklingen av ett optimeringsbaserat driftplaneringsverktyg för fjärrkylanätet City i Linköping, Sverige / Development of process support for planning of district cooling : An explorative study of the development of an optimization-based process planning tool for the district cooling network City in Linköping, SwedenHaapanen, Christian, Hedenskog, Louise January 2023 (has links)
The average global temperature is rising due to climate change. This leads to an increase in cooling demand along with higher usage of electricity to operate cooling processes. One way to decrease the electricity usage is to introduce absorption cooling which uses heat instead of electricity as its main source of power. To further increase resource efficiency in urban areas centralized district cooling can substitute independent cooling units. In a district cooling network, a mixture of absorption and compressor cooling units, as well as free cooling, can be included. This enables the ability to coordinate which cooling technology is to be used based on profitability at the current time. By introducing an optimization-based plan, the operation of a district cooling network in a smart energy system can incorporate important factors for the interaction between different sectors, such as electricity and district heating prices. The usage of optimization-based tools to plan the operation of energy systems has previously shown promising results. However, further studies are needed to investigate how they perform in different scenarios. There is also a need to develope more reliable forecasts which motivated this study; a case study on the district cooling network "City" in Linköping. The study aimed to develope a method for forecasting the cooling demand in a district cooling network, investigating how the coordination of absorption and compressor cooling units, as well as free cooling, can be improved. This has been done from a system perspective that encompasses the district heating and electricity network by developing an optimization-based operational plan. In this study an explorative method has been used to develope a forecasting tool based on an algorithm and a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model with appertaining constraints and coefficients which can solve an Unit Commitment problem for a district cooling network. The forecasting tool and MILP model resulted in an optimization-based operational plan that enabled the ability to coordinate the usage between absorption and compressor cooling units as well as free cooling. The method can be divided into five distinct iterative steps; (1) data collection for the parameters that affect the cooling demand, (2) forecasting of the cooling demand based on the identified parameters, (3) pressure simulations of Linköping's district cooling network in the software NetSim, (4) operational optimization via MILP modeling, and (5) evaluation of the optimization-based operational plan from the perspective of operational cost, electricity and heat usage, as well as greenhouse gas emissions. Six different algorithms were developed to forecast the cooling demand. All of the algorithms were based on the retrospective operation the previous day through linear regressions. The algorithm that best followed a historical operational period on the district cooling network City had a margin of error of 14\%. The algorithm was based on the time of the day and either solar irradiation or outside temperature based on the difference between the forecasted outdoor temperature and the measured temperature the previous day. The MILP model that was developed had an objective function that minimized the operational cost which included the cost of electricity and heat usage, distribution, maintenance, and start-up and shut-down costs. The constraints that was constructed in the MILP model to define a district cooling network included balancing the cooling demand, specifications for the operation of cooling units and distribution flows. Furthermore, the coefficients that defined the City network were estimated dynamically. These included power limitations, operational costs, and start-up costs for each cooling unit, as well as distribution costs for each cooling plant. During this case-study, it was observed that by using optimization-based operational planning produced from a MILP model solving an UC problem, the operational costs, electricity and heat usage can decrease by 27\%, 22\%, and 2\% respectively for this case-study of the City network in Linköping during a seven-month period. In addition, a decrease in greenhouse gases by 16\% was observed when applying the perspective "avoided global emissions". For the calculations an emission factor of 702 $gram \, CO_2-eq/kWh_{el}$ and 130, 72, or 3 $gram \, CO_2-eq/kWh_{heat}$ depending on if waste, bio-oil, or recycled waste wood were used as fuel for the marginal production of district heating. When there was excess heat in the district heating network the emission factor for heat usage was instead assumed to be 0 $gram \, CO_2-eq/kWh_{heat}$. Lastly, this case-study emphasizes the importance of solid operational planning as a foundational pillar in satisfying the increase of future cooling demand in a resource-efficient way for local energy systems in sustainable societies.
|
159 |
Load profiling and customer segmentation for demand-side managementBaril, Anne January 2023 (has links)
The energy transition is accompanied by massive electrification of uses and sectors such as transport. As a result, the pressure on the electricity grid is increasing, and the time to connect to the power system is lengthening. Deploying new infrastructure is a laborious and expensive process but there are alternatives to exploit the flexibility of the power grid. The deployment of smart meters opens the door to many applications related to flexibility on the consumer side, to reduce peak loads that threaten grid capacity. Targeting the right consumers for Demand-Side Management (DSM) is a prerequisite to maximizing the chances of success of such programs. This degree project replicates and adapts the method developed in [14] to segment residential customers. It consists of encoding Daily Load Curves (DLC) using a dictionary of Typical Load Profiles (TLP) and grouping consumers according to the distribution of their TLP. A temporal analysis of the main TLP reveals different consumption behaviors. Customers are segmented into groups that reflect the degree of volatility of their consumption. This enables a classification based on the potential for Energy Efficiency (EE) or Demand Response (D/R) programs. We address the issue of attribute detection using the distribution of TLP of customers. In particular, several classification algorithms are compared to detect TLP characteristic of Electric Vehicle (EV). The obtained load shapes show consumption peaks at night, which may correspond to the charging time of EV. The method is discussed, especially the choice of the number of load profiles to be included in the dictionary of TLP. It proves to be useful to group consumers with similar consumption profiles and opens the door to applications such as individual household consumption forecasting. / Energiomställningen kräver en massiv elektrifiering av användningsområden och sektorer som t.ex. transportsektorn. Detta leder till att trycket på elnätet ökar och att tiden för att ansluta sig till elnätet blir allt längre. Att bygga ut ny infrastruktur är en mödosam och dyr process, men det finns alternativ för att utnyttja elnätets flexibilitet. Utplaceringen av smarta mätare öppnar dörren för många tillämpningar som rör flexibilitet på konsumentsidan, för att minska toppbelastningar som hotar nätkapaciteten. Att rikta in sig på rätt konsumenter för DSM är en förutsättning för att maximera chanserna att lyckas med sådana program. I detta examensarbete replikeras och anpassas den metod som utvecklats i [14] för att segmentera hushållskunder. Den består av att koda DLC med hjälp av ett lexikon av TLP och gruppera konsumenter enligt fördelningen av deras TLP. En tidsmässig analys av de viktigaste TLP avslöjar olika konsumtionsbeteenden. Kunderna delas in i grupper som återspeglar graden av volatilitet i deras konsumtion. Detta möjliggör en klassificering baserad på potentialen för EE eller D/R-program. Vi tar upp frågan om attributdetektering med hjälp av fördelningen av TLP hos kunderna. I synnerhet jämförs flera klassificeringsalgoritmer för att upptäcka TLP som är karakteristiska för EV. De erhållna belastningsformerna visar konsumtionstoppar på natten, vilket kan motsvara laddningstiden för EV. Metoden diskuteras, särskilt valet av antalet belastningsprofiler som ska ingå i ordlistan för TLP. Metoden visar sig vara användbar för att gruppera konsumenter med liknande förbrukningsprofiler och öppnar dörren för tillämpningar som prognostisering av enskilda hushålls förbrukning.
|
160 |
Energiövervakning och styrning av snarta hem / Energy monitoring and controlling of smart homesKlint, Simon, Laveskog, Magnus January 2014 (has links)
Energimätning och övervakning kan bidra till minskad energiförbrukning genom att hjälpa en användare att ta beslut över energianvändandet. Valet av examensarbete gjordes p.g.a. behovet att ge användarna möjlighet att påverka sin energiförbrukning och övervaka sina elprodukter. Ett koncept togs fram där toppvärden på spänning och ström, effektfaktor, spänning-ens vågform, aktiv, reaktiv och skenbar effekt mättes. Samtliga värden skickades till en server som lagrade informationen och innehöll en hem-sida för presentation. Användaren kunde därefter ta beslut om att stänga av eller på produkterna via hemsidan. Systemet kompletterades även med möjligheten att öka övervakningen med hjälp av externa sensorer. Ett re-sultat av arbetet blev en prototyp som demonstrerar konceptet, ett annat resultat var flertalet möjliga förbättringar som kan göras för vidareutveckl-ing av konceptet. / Energy monitoring can lead to lowering energy consumption. This infor-mation would help the user to make decisions in regards to the power us-age. The measurements can also give the user the possibility to study the power quality to find bad loads and minimize the effects on the power grid. The choice of thesis was done to give the users the possibility to affect and monitor their environmental effect in a way that is otherwise not possible. A concept was developed that measure the voltage and current peak, the voltage and current RMS, power factor and the voltage waveform. The measurements are then sent to a server that is also containing a website. With the website the user can monitor their power usage and turn on or off the power consumers on the website. Added to the system is also the pos-sibility to add external sensors to increase the monitoring. The result of the project is a functioning concept to demonstrate. Another big result is the amount of improvements discovered to make it a really good base to con-tinue developing on.
|
Page generated in 1.6472 seconds