Elaboration de lois heuristiques à partir de la programmation dynamique : application à l'effacement de la consommation électrique de pointe dans les bâtiments performants

Maxime Robillart (1) , Patrick Schalbart (1) , Bruno Peuportier (1)

1 CES - Centre Efficacité Énergétique des Systèmes

In France, 40 % of buildings are heated with electrical devices causing high peak loads in winter. In this context, optimal strategies (under constraints related to comfort and maximum heating power) have been developed with the dynamic programming method to shift electricity consumption used for heating taking advantage of the building thermal mass. However, this exact optimisation method is time-consuming and can hardly be applied to real-time control. Complementary statistical techniques exist that allow for the " extraction " of logistic decision models from the optimal control simulation results. These rule extraction techniques model the relationship between a response variable and explanatory variables. In this study, a generalised linear model was used because it is able to mimic the general characteristics of the dynamic programming results with a small computational expense.

En France, 40 % des bâtiments sont chauffés avec des équipements électriques, entraînant des pointes hivernales importantes. Dans cette optique, des stratégies optimales, prenant en compte différentes contraintes (de confort et de puissance maximale du chauffage) et visant à décaler une partie de la consommation du chauffage en utilisant la masse thermique du bâtiment, ont été élaborées grâce à la programmation dynamique. Cependant, cette méthode d'optimisation est coûteuse en temps de calcul et difficilement applicable à la régulation en temps réel. Pour ce faire, il existe des techniques statistiques permettant d'établir des lois heuristiques à partir des résultats de la programmation dynamique. Elles donnent lieu à l'identification de lois reliant le choix d'une action à des variables explicatives. Dans cette étude, la loi heuristique choisie est un modèle linéaire généralisé car il est capable de reproduire les caractéristiques générales des résultats de l'optimisation, avec un coût de calcul très faible.

Mots clés: Rule extraction; optimal control; load shifting

Mots clés: lois heuristiques; contrôle optimal; effacement de la pointe électrique

Domaines: Automatique / Robotique

Maxime Robillart, Patrick Schalbart, Bruno Peuportier. Elaboration de lois heuristiques à partir de la programmation dynamique : application à l'effacement de la consommation électrique de pointe dans les bâtiments performants. Conférence Francophone de l'International Building Performance Simulation Association (IBPSA 2014), May 2014, Arras, France. ⟨hal-01461441⟩