haku: @supervisor Visala, Arto / yhteensä: 105
viite: 26 / 105
Tekijä:Pylvänen, Tuomas
Työn nimi:Muuttuvaan tariffiin perustuva sähkönkäytön ohjaus toimistorakennuksen kiinteistöautomaatiossa
Using hourly changing price signal in control of the use of electricity in the automation system of a office building
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2014
Sivut:viii + 91 + liitt. (+4)      Kieli:   fin
Koulu/Laitos/Osasto:Sähkötekniikan korkeakoulu
Oppiaine:Teollisuusautomaation signaalinkäsittely ja säätötekniikka   (ETA3007)
Valvoja:Visala, Arto
Ohjaaja:Paulanne, Antti
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201403061517
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  7503   | Arkisto
Avainsanat:Smart grid
demand response
building management system
Älykäs sähköverkko
Smart grid
kysyntäjousto
kiinteistöautomaatio
Tiivistelmä (fin):Uusiutuvien energiantuotantomuotojen lisääminen ja fossiilisten polttoaineiden poistuminen sähköntuotantojärjestelmistä aiheuttaa järjestelmän joustamattomuutta kysynnän vaihteluihin.
Yksi mahdollinen ratkaisu tähän ongelmaan on markkinapohjainen kysyntäjousto.
Tässä työssä käsitellään markkinapohjaisen kysyntäjouston soveltuvuutta toimistorakennuksiin.
Markkinapohjaisella kysyntäjoustolla tarkoitetaan tunneittain muuttuvan Nord Pool Elspot pörssisähkön hintasignaalin käyttämistä kiinteistöautomaation ohjaukseen.
Työn kokeellisessa osassa tutkitaan toimistorakennusten kysyntäjoustopotentiaalia pistorasioiden ohjauksella ja avotoimiston ilmanvaihtokoneen vakiopainesäätöohjauksella.
Pistorasiaohjaus toteutettiin yksinkertaisella releohjauksella ja kuormana käytettiin viittä kannettavaa tietokonetta.
Mittaustulokset saatiin mittaamalla koneiden yhteistä johtolähtöä.
Vakiopainesäätöohjaus toteutettiin muokkaamalla yhden avotoimistolohkon vakiopainesäätimien hiilidioksidikäyrien alarajoja.
Mittaustulokset saatiin taajuusmuuttajilta.
Kokeellisessa osassa esitellään myös kehitetty huippuhintojen tunnistusalgoritmi ja simulaattori, jolla pyritään arvioimaan kysyntäjouston taloudellisia vaikutuksia.
Algoritmi ja simulaattori kehitettiin Matlab script-kielellä.
Kysyntäjoustopotentiaalitesteissä pistorasiaohjauksen potentiaali todettiin pieneksi ja hankalasti hyödynnettäväksi.
Viiden kannettavan tietokoneen potentiaaliksi mitattiin vain noin 100 W, josta arvioitiin suuren toimiston kannettavien tietokoneiden joustopotentiaalin olevan 10-20 kW väliltä.
Vakiopainesäätöohjauksella saavutettiin positiivisempia tuloksia.
Viiden kerroksen avotoimistolohkoja palvelevien IV-koneiden teho laski ohjausten aikana 11,6-14,7 kW.
Ilman laadussa ei ohjausten aikana havaittu 4. kerrosta lukuun ottamatta ongelmia edes kolmen tunnin testin aikana. 4 kerroksessa ei ole avokonttoreita, vaan huoneita.
Huippuhintojen tunnistusalgoritmi todistettiin toimivan vuoden 2012 hintadatalla.
Samalla datalla ajettiin simulaattoria erilaisilla kulutusprofiileilla.
Simulaattorilla voitiin osoittaa 0-4000E säästöt kysyntäjoustotoimilla riippuen käytetyistä joustopotentiaaleista.
Lisäksi siirtymällä tuntipohjaiseen hinnoitteluun säästöpotentiaaleja todettiin olevan tuhansien eurojen edestä.
Testien ja simulaatioiden perusteella, havaittiin markkinapohjainen kysyntäjousto kannattavaksi, mutta vaativan vielä laajempia kenttäkokeita.
Tiivistelmä (eng):The increasing usage of renewable energy sources and decommissioning of fossil fuels from power generation will cause inflexibility to changes in demand.
One possible solution to this problem is market based demand response.
In this thesis we will research how market based demand response suits for office buildings.
By market based demand response we mean using the hourly changing Nord Pool Elspot electricity market price signal to control the building automation system.
In the experimental part of this thesis we studied office buildings demand response capabilities by controlling plug-in devices and constant pressure control of an open floor plan ventilation unit.
Controlling plug-in devices was carried out with a simple relay control and five laptops were used as a test load.
The demand measurement results were obtained by measuring the common power cord of the laptops.
Open floor plan ventilation unit control was carried out by modifying the constant pressure controllers' lower bounds of carbon dioxide curves.
Measurements were obtained directly from the frequency converters.
In the experimental part we will also describe high prices detection algorithm and a simulator designed to assess the economic impact of demand response.
Both the algorithm and the simulator were developed in Matlab script language.
The demand response potential for controlling plug-in devices was found to be low and difficult to recover.
Measured potential of five laptops was only 100 W.
From this value we estimated that in large offices laptops´ demand response potential is between 10-20 kW.
With constant pressure control the results were more promising.
Power of the ventilation units serving five floors of open floor plan office space was cut down 11,6-14,7 kW during the tests.
There were no reports of bad air quality even with three hour test period except with the fourth floor.
Fourth floor has rooms instead of an open office plan.
The peak price detection algorithm was proven to work with the 2012 price data.
Same data was used to drive the simulator with different consumption profiles.
The simulator could identify savings of 0-4000 E with demand response methods depending on used flexibity potentials.
In addition, moving to hourly based pricing can potentially save thousands Euros as well.
In conclusion, tests and simulations show that market based demand response is profitable but it requires even more extensive field trials.
ED:2014-03-06
INSSI tietueen numero: 48733
+ lisää koriin
INSSI