基于校准模型的建筑控制系统基准测试

建筑是世界上最大的能源消耗和温室气体(GHG)排放国之一。智能控制策略可以有效地利用供热和制冷等能源，减少能源消耗和温室气体排放。

对于控制建筑中的暖通空调系统，目前的标准有两种策略:基于规则的控制，通过一套固定的规则来决定如何运行加热和冷却设备，PI控制，一种经典的控制策略，参数必须由专家分别为每座建筑调整。2020欧洲杯下注官网这些方法通常提供可靠的性能与res
考虑到温度要求，但在能源消耗方面表现欠佳。

各种研究已经表明了更高级的控制策略的潜力，如模型预测控制(MPC)，基于学习的控制，和强化学习(RL)，但直接比较这些类别的方法仍然是开放的。

Energym的贡献

这就是Energym起作用:包括11个仿真模型(3个基于modelica的模型和8个基于energyplus的模型)，这个Python库提供了一个框架，用于在不同的评估场景中比较控制器。表1提供了模型安装的技术设备及其可控性的概述，以及它们跟踪的关键性能指标。2020欧洲杯下注官网

表1。2020欧洲杯下注官网Energym中不同型号的设备。Th:恒温器，HP:热泵，Bat:电池，AHU:空气处理单元，EV:电动汽车，PV:光伏，有和可控，#有但不可控，✕:无。来源:CSEM

环境	Th	惠普	蝙蝠	摘要	电动汽车	光伏	模型	KPI目标
ApartmentsThermal-v0	✓	✓	✓	✕	✓	＃	E +	电网交换
ApartmentsGrid-v0	✓	＃	✓	✕	✓	＃	E +	电网交换
Apartments2Thermal-v0	✓	✓	✓	✕	✓	＃	E +	电网交换
Apartments2Grid-v0	✓	＃	✓	✕	✓	＃	E +	电网交换
OfficesThermostat-v0	✓	✕	✕	✕	✕	＃	E +	电力需求
MixedUseFanFCU-v0	✓	✕	✕	✓	✕	✕	E +	电力需求
SeminarcenterThermostat-v0	✓	＃	✕	＃	✕	＃	E +	有限公司2排放
SeminarcenterFull-v0	✓	✓	✕	✓	✕	＃	E +	有限公司2排放
SimpleHouseRad-v0	✕	✓	✕	✕	✕	＃	Modelica	电力需求
SimpleHouseSlab-v0	✕	✓	✕	✕	✕	＃	Modelica	电力需求
SwissHouseRad-v0	✕	✓	✕	✕	✕	＃	Modelica	电力需求

使用能量健身法的6个原因

可用性: Energym的用法类似于流行的RL基准库之一健身房兼容基于规则控制器、PI控制器、MPC控制器、rl控制器等多种控制器。生成模拟环境并与之交互只需要几行代码。

控制特定的功能:可以用包装器来增强环境，使它们更适合手头的控制任务。这包括缩放输入和输出变量，改变交互频率，或重组输出以符合Gym设定的标准。此外，可以使用不同的天气文件来训练控制器，并提供随机预报。

标准化的评估:对于评估场景，所有的随机性都被删除了，这样可以确保运行之间的可比性。这包括固定的评估期和固定的天气。最终的性能指标由预先指定的关键性能指标(kpi)给出。

不同的场景:型号大小、房间数量、使用概况、技术设备、可控性、气候带等各不相同。2020欧洲杯下注官网此外，每个模型都有一个预定义的控制目标，从最小化电力需求、过最小化电网交换到最小化CO₂如表1右栏所示。

模型校准:大多数模型都是用真实测试现场的数据校准的。装配过程分两步完成，首先为建筑围护结构建模，其次添加技术设备。2020欧洲杯下注官网通过依赖于美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)和国际性能测量和验证协议(IPMVP)的建议进行模型验收，模型提供了真实系统的真实图像。

开源Energym是开源的，这使得开发的代码完全透明。此外，鼓励其他研究人员的扩展，增加包含模型的多样性。

结论

Energym是一个工具，用于在真实的建筑模型上测试和基准控制器，并提供了广泛的评估场景。更多关于图书馆可以在文档和纸．

致谢

由P. Scharnhors欧洲杯足球竞彩t (CSEM和EPFL，瑞士)，B. Schubnel (CSEM)， C.F. Bandera(纳瓦拉大学)，J. Salom (IREC)， P. Taddeo (IREC)， M. Boegli (CSEM)， T. Gorecki (CSEM)， Y. Stauffer (CSEM)， Antonis Peppas (NTUA)， Chrysa Politi (NTUA)。

这些信息已经从CSEM提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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