Ευφυής Έλεγχος Ενεργειακών Συστημάτων με Χρήση Οντολογιών
Creators: name: Ιωαννίδης, Ανθιμος Στυλιανού
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Οντολογία
Σημασιολογικός Ιστός
Διαχείριση Ενέργειας
Ευφυής Έλεγχος
Συστήματα Πολλαπλών Πρακτόρων
Ontology
Semantic Web
Energy Management
Intelligent Control
Multi-Agent Systems

description: Η ραγδαία αύξηση της ενεργειακής κατανάλωσης και των σχετικών εκπεμπόμενων ρύπων αποτελεί ένα μείζον πρόβλημα της σημερινής εποχής, με τα περισσότερα ανεπτυγμένα κράτη να θέτουν στόχους μείωσης της παραγωγής ενέργειας από μη ανανεώσιμες πηγές και των σχετιζόμενων ρυπογόνων εκπομπών. Το ζήτημα έχει προσελκύσει ενδιαφέρον και από πλευράς της επιστημονικής κοινότητας με ολοένα και αυξανόμενο αριθμό ερευνών να δημοσιεύονται με αντικείμενο συστήματα βελτιστοποίησης της παραγωγή, διανομής και διαχείρισης των ανανεώσιμων και συμβατικών πηγών ενέργειας. Ανάμεσα στις στρατηγικές ανάπτυξης τέτοιων συστημάτων που έχουν προταθεί, περιλαμβάνεται και η χρήση τεχνολογιών Σημασιολογικού Ιστού και Οντολογιών καθώς ενισχύουν την απόδοση και δια-λειτουργικότητα των αναπτυχθέντων συστημάτων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, παρέχεται μια λεπτομερής περιγραφή των όρων που αφορούν τη δομή και την ανάπτυξη οντολογιών και παρέχεται μια ανασκόπηση των δημοσιευμένων ερευνών στα πεδία των συστημάτων ενεργειακής διαχείρισης, πρόβλεψης ηλεκτρικού φορτίου, ενεργειακής συμπεριφοράς χρηστών, βέλτιστου συντονισμού ηλεκτρικών συσκευών καθώς και των ερευνών που αφορούν την υλοποίηση σχετικών με ενεργειακή διαχείριση οντολογιών. Την βιβλιογραφική ανασκόπηση ακολουθεί η παρουσίαση της οντολογίας HADDCO (Household Appliance &amp; Device Demand Control Ontology) η οποία αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας και περιγράφει τις οικιακές ηλεκτρικές συσκευές με βάση τις δυνατότητες ελέγχου της ενεργειακής τους ζήτησης. Τέλος, περιγράφεται ένα ενδεικτικό σύστημα πολλαπλών πρακτόρων που χρησιμοποιεί την αναπτυχθείσα οντολογία για την εκτέλεση βασικών λειτουργιών διαχείρισης της ενεργειακής κατανάλωσης. Η εργασία αποσκοπεί στην ανάδειξη και προώθηση της χρήσης οντολογιών στα συστήματα διαχείρισης ενέργειας.
description: The radical increase of energy consumption and its pollutant emissions has raised global concern in the recent years, with most of the developed countries forming policies and setting objectives towards the increase of the renewable energy generation and the reduction of energy related emissions. The global environmental concern is also evident in the scientific community with an increasing number of studies starting to get published in areas of sustainable and conventional energy generation, distribution and management systems. The introduced developed strategies of such systems include the use of Semantic Web technologies and Ontologies, since they can improve the efficiency and the interoperability of the produced systems. A detailed description of the terms, related to ontology structure and development is presented in this study, followed by a review of the published work in the areas of energy management systems, load forecasting, occupancy behaviour, appliance optimal scheduling and of the work related to the implementation of ontologies for energy management. The examination of the related work, is followed by the introduction of a novel ontology, the HADDCO Ontology (Household Appliance &amp; Device Demand Control Ontology), which semantically describe household appliances and devices according to the flexibility of their energy demand. Finally, an overview of a Multi-Agent System, which uses the implemented ontology as a belief base in order to perform demand responsive actions, is given. The study is intended to promote the use of ontologies in Energy Management Systems.