Cloud sourcing elforbrug

Nogle gange er et udefrakommende perspektiv alt, der skal til for at tackle et problem på en innovativ måde. Og at udlede elforbruget i en bygning uden at bruge en måler kunne være så simpelt som at korrelere den gennemsnitlige belægning på et givet tidspunkt.

Måling af elforbrug kan være tidskrævende eller kræve installation af dyrt udstyr, der kræver regelmæssig opdatering. Sammenlignet med, transportingeniører bruger kun lejlighedsvis sensorer til at måle det nøjagtige antal køretøjer på en given vejstrækning, foretrækker at udlede rutebrug i stedet.

Chee-Wooi Ten, lektor i el- og computerteknik, og Kuilin Zhang, lektor i transportsystemer og datalogi, begge ved Michigan Technological University, sætte hovederne sammen for at skabe en tværfaglig tilgang til modellering af elforbrug ved hjælp af inferens og korreleret belægningsinformation.

Derudover ved at bruge forskernes metoder i forbindelse med COVID-19, den kvasi-online sammenhæng mellem belægning inden for et bestemt sted og elforbrug i hjemmet kan tyde på en skiftende belastning af personer, der bliver hjemme. I bulkkraftsystemet, forskning tyder på, at der er en betydelig reduktion af elektricitetsbelastningen i de fælles rum - kontorbygninger og underholdnings- og shoppingdistrikter - i en region.

Mere specifikt, disse undersøgelser kan bruges til at afgøre, om der forekommer samfundsmæssig overensstemmelse med nationale anbefalinger om at blive hjemme for at flade kurven. Da de fleste mennesker ejer en smartphone i dag, aggregeret rumlig information forbinder til individer. På dette kritiske tidspunkt, pålideligheden af ​​strømforsyning til enkeltpersoner er afgørende for dem, der bliver og arbejder hjemmefra. Disse oplysninger kan være af afgørende betydning for at udlede og forbedre livskvaliteten derhjemme.

Ten og Zhang publicerede "Establishment of Enhanced Load Modeling by Crelating with Occupancy Information" i tidsskriftet IEEE Transactions on Smart Grid sammen med medforfattere ved Michigan Tech, Global Energy Interconnection Research Institute North America og School of Technology and Engineering ved University of Washington-Tacoma.

Papiret foreslår en statistisk tilgang - en regressionsmodel, der korrelerer belægning inden for fysisk nærhed og tilhørende belastninger for at generere en tidsafhængig model - for at etablere korrelationerne mellem estimeret belægning af bygninger baseret på simple sensorer, vi alle har i vores lommer - mobiltelefoner.

"Hvis der ikke er nogen involveret, der er højst sandsynligt ingen elektrisk belastning, "Ti sagde. "Gadelygter har en konstant værdi. Trafiklys, også. Men i indkøbscentre, fabrikker og huse, du karakteriserer forbrugsadfærden ud fra, hvornår folk er der. Baseret på antallet af beboere i en bygning, vi kan udlede elforbruget og opbygge en profil af det, så vi sætter ikke nødvendigvis en måler ind for at måle effekten."

Ti bemærkede, at han var i stand til at modellere elektrisk brug for Electrical Energy Resources Center (EERC), en akademisk bygning i flere etager på Michigan Tech campus, baseret på klassetilmeldinger og undervisningstider. En anden måde at udlede belægning i bygninger på kan være baseret på mobiltelefonens placeringer og fra enheder på tingenes internet (IoT), meget det samme som hvordan Google eller appen Waze henter trafikdata i realtid fra mobiltelefoner for at udlede overbelastning på veje.

"Smarte og tilsluttede enheder, sådanne smartphones og forbundne køretøjer, er blevet brugt i vid udstrækning som crowdsourcede sensorer til at indsamle individuelle banedata for at forstå menneskelig aktivitet og rejseadfærd på hver lokation og vej langs banen, " sagde Zhang.

Den tid, en person (anslået ud fra deres smartphone eller køretøjsdata) tilbringer på et givet sted, giver belægningsdata, der kan bruges til at forstå belastningsmønstre på elnettet.

Ti bemærker, at ved at bruge statistiske korrelationer, forsyningsselskaber kunne stå til at spare på at installere målere, en betydelig forhåndsinvestering. For lejlighedsvise måleraflæsninger personligt, virksomheder kunne bruge midlertidige smarte målere til at kontrollere sammenhængene.

"På grund af mobiltelefoner, som kan hentes fra skyen, måden, hvorpå trafikpropper spores, har ændret sig, " Ti sagde. "Hvordan du ser et problem er, hvordan du forstår problemet. Vi kommer til dette problem fra en tværfaglig vinkel på en måde, der kunne være forstyrrende, ikke inkrementelle."

Fremtidig forskning inkluderer at bruge blok-for-blok beboerdata (i stedet for efter individuel husstand) til at estimere mellem forskellige strømfordelinger, hvor meget strøm vil strømme igennem og hvor mange beboere baseret på tidspunktet på dagen.