Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

08.01.2019 | Research Article | Ausgabe 2/2019

Optimization and Engineering 2/2019

Dynamic optimization of a district energy system with storage using a novel mixed-integer quadratic programming algorithm

Zeitschrift:
Optimization and Engineering > Ausgabe 2/2019
Autoren:
Landen Blackburn, Aaron Young, Pratt Rogers, John Hedengren, Kody Powell
Wichtige Hinweise

Publisher’s Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

As more renewable energy is integrated into the power grid, it is increasingly important to exploit variable electricity pricing structures to minimize commercial utility costs and enable more intermittent renewables on the grid through proactive management of energy storage. Using data from a large campus district energy system, equipped with centralized chilled water plants and a thermal energy storage tank, a novel technique is proposed to optimize this system in real-time, formulated as a mixed-integer quadratic programming problem. This method, titled Quadratic Programming Hybrid with Augmented Constraints, is sufficiently fast to be computed in real-time for a district chiller system. This method is compared to both Branch and Bound and a simple logical decision algorithm in both speed and optimality. The proposed method for solving this mixed-integer quadratic programming problem proves very successful at achieving a near-optimal solution when compared to a standard Branch and Bound (BnB) algorithm. Although suboptimal, the proposed algorithm takes 99.96–99.99% less computational time than the standard BnB and computes an answer to within 29.9% of the BnB objective function. When compared to a simple logical decision algorithm, which represents an operator manually controlling the plant, the proposed method is estimated to yield 8.10–33.7% in savings on chiller energy costs. The Quadratic Programming Hybrid with Augmented Constraints algorithm shows potential for use in a real-time optimization application to exploit variable electricity pricing and significantly reduce the costs of running a chiller plant with thermal energy storage.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2019

Optimization and Engineering 2/2019 Zur Ausgabe

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise