Modelling of Load Management Systems for Buildings using MATLAB/SIMULINK

Abstract

A load management system is used to save electrical energy by optimizing the load profile of a building (via reducing the peak loads). A model of a network of a higher number of independent load management systems is currently developed in the R&D project ―E-Island‖. The core of this model was formed by the individual work of three master theses. This is one of them. The aim of this thesis was to develop a submodel of a load prediction system as an integral part of a load management system of a building. The model was built in Matlab/Simulink. A two way, medium, linear load method was used to forecast the electric work of the end of each polling period (15 minute interval). This estimated work value is compared with a maximum allowed work value. If the estimated value is higher than the allowed limit, a matrix is calculated containing information about which devices in the respective building should be shut down in order not to overrun the set load limit. This matrix then serves as input in the part of the model of the load management system which models the behaviour of the building devices (not this thesis).

Ein Lastmanagementsystem dient dazu, durch die Optimierung des Lastprofils (Absenkung der Lastspitzen) elektrische Energie zu sparen. Im Forschungsprojekt „Insel― wird zur Zeit ein Model eines Netzwerks unabhängiger Lastmanagementsysteme entwickelt. Das Kernstück dieses Models entstand durch die Arbeit dreier Masterarbeiten. Dies ist eine davon. Ziel dieser Arbeit war es ein Teilmodel für die Prognose der Lastentwicklung in der aktuellen Abrechnungsperiode (Viertelstunde) zu erstellen. Der berechnete Lastwert wird mit einem vorgegebenen Limit verglichen. Bei Überschreiten des Limits wird eine Matrix berechnet mit Informationen welche Geräte der Gebäudetechnik abgeschaltet werden sollen, um das Lastlimit nicht zu überschreiten. Diese Matrix dient dann als Input für den Modelteil, der das Verhalten der Gebäudetechnik des jeweiligen Gebäudes simuliert (nicht in dieser Masterabeit).