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在本研究中，我们开发了一种新颖的非线性模型预测控制 (NMPC) 框架，用于控制具有可再生能源系统的建筑物的气候，以最大限度地降低电力成本。首先基于质量和能量平衡方程构建建筑物气候和可再生能源系统的非线性动态模型，包括温度、湿度、热舒适度、地热热泵和太阳能电池板。然后将非线性动态模型集成到所提出的 NMPC 框架中，该框架迭代解决非线性规划问题以生成最佳控制输入，从而最大限度地减少能源消耗和碳足迹，实现可持续发展。对位于康奈尔大学校园内的建筑物进行模拟案例研究，以展示可再生能源使用所提出的 NMPC 框架降低建筑物能耗的能力。结果表明，NMPC 框架可以有效地将总电力成本和热舒适度约束违规降至 12.9%，而不同季节的预测平均值指数违规不超过 0.2。实施电力存储组件可以将电力成本降低 19%。结果表明，使用可持续能源和 NMPC 框架的智能建筑具有更好的可持续性。
商业建筑能源优化模型
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