Optimalizace provozu energetické mikrosítě

Abstract

ENG Vít Homolka May 2026 This thesis deals with the optimization of an energy microgrid. First, a deterministic model based on linear programming is constructed, which mini- mizes electricity costs through price arbitrage under the assumption of perfect knowledge of the future. Since this knowledge is not available in practice, a stochastic Direct Look-ahead model with a rolling horizon is proposed, oper- ating with continuously updated irradiance forecasts generated by a Gaussian process regression. The key contribution of the thesis is the introduction of a parameter controlling the degree of trust the model places in more distant forecasts. Based on an analysis of cost asymmetry, the hypothesis that a more conservative approach to forecasts leads to higher savings is derived and con- firmed by simulations. The results show that the proposed model significantly outperforms simple myopic control, particularly during winter periods. 1

Vít Homolka May 2026 Tato práce se zabývá optimalizací provozu energetické mikrosítě. Nejprve je sestaven deterministický model na bázi lineárního programování, který za předpokladu dokonalé znalosti budoucnosti minimalizuje náklady za elektřinu prostřednictvím cenové arbitráže. Protože tato znalost v praxi není dostupná, je dále navržen stochastický model Direct Look-ahead s klouzavým horizon- tem pracující s průběžně aktualizovanými předpověďmi osvitu generovanými Gaussovým regresním procesem. Klíčovým přínosem práce je zavedení parametru, který řídí míru důvěry modelu ve vzdálenější předpovědi. Na základě analýzy asymetrie nákladů je odvozena a simulacemi potvrzena hypotéza, že konzer- vativnější přístup k předpovědím vede k vyšším úsporám. Výsledky ukazují, že navržený model výrazně překonává jednoduché myopické řízení zejména v zimním období. 1