I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 7 4 7 ~ 1 7 5 4   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 3 . p p 1 7 4 7 - 1 7 5 4           1747       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   H euris tic - ba sed  optimiza tion  for s ma rt  ho me en ergy   ma na g ement w it h  renewable  int eg ra tion a nd    energy  stora g e sy stems       M .   J .   Su g a ny a 1 Y.   Su k hi 2 ,   J .   C.   Vinitha 3 J.   Su m it hra 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   P a n i m a l a r   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   C h e n n a i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   R   M   K   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   C h e n n a i ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c E n g i n e e r i n g ,   R a j a l a k s h mi   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   C h e n n a i ,   I n d i a   4 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   R   M   D   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   2 2 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Au g   3 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   1 4 ,   2 0 2 6       T h e   r a p i d   g r o w t h   o f   e n e r g y   d e m a n d   i n   u r b a n   a r e a s   e m p h a s i z e s   t h e   n e c e ss i t y   o f   e f f i c ie n t   d e m a n d - s i d e   m a n a g e m e n t   ( D S M )   s t ra t e g i e s   i n   s m a r t   h o m e s .   T h i s t u d y   p r e s e n t s   a   h e u r i s t i c - b a se d   o p t i m i z a t i o n   f r a m e w o r k   f o r   a p p l i a n c e   s c h e d u l i n g   i n   s m a r t   h o m e   e n v i r o n m e n t s   t h a t   i n c o r p o r a t e s   r e n e w a b l e   a n d   s u s t a i n a b l e   e n e r g y   r e s o u r c e s   ( R S ER s )   a n d   e n e r g y   s t o r a g e   s y s t e m s ( ES S s ) .   T h e   o b j e c t i v e   i s   t o   m i n im i z e   t h e   e lec t r i c i t y   c o s a n d   t h e   p e a k - to - a v e r a g e   r a t i o   ( P A R )   w h i le   sa t i s f y i n g   t h e   u se r   c o m f o r t   c o n s t r a i n t s .   T h r e e   o p t i m i z a t i o n   t e c h n i q u e s ,   g e n e t i c   a l g o r i t h m   (G A ) ,   b i n a r y   p a r t i c l e   sw a rm   o p t i m i z a t i o n   ( B P S O ) ,   a n d   w i n d - d r i v e n   o p t i m i z a t i o n   ( W DO ) ,   a re   i m p le m e n t e d   a n d   e v a l u a t e d   i n   t h r e e   sc e n a r i o s :   w i t h o u t   r e n e w a b l e   i n t e g r a t i o n ,   w i t h   RS E R s ,   a n d   w i t h   b o t h   R S E R s   a n d   E S S s .   S i m u l a t i o n   r e s u l t s   s h o w   t h a t   B P S O   h a s   th e   l o w e s t   e l e c tr i c i t y   c o s t   a n d   c a r b o n   e m i s s io n s ,   w h i l e   W D O   h a s   a   f a s t e r   c o n v e r g e n c e   s p e e d   a n d   c o m p e t i t i v e   p e r f o r m a n c e   i n   P A R   r e d u c t i o n .   R S E R   a n d   E S S   i n t e g r a t i o n   h a s   a   m a j o r   p o s i t i v e   i m p a c t   o n   e n e r g y   e f f i c i e n c y ,   g r i d   d e p e n d e n c e ,   a n d   s u s t a i n a b i l i t y .   T h e   r e s u l t s   g i v e   u s e f u l   i n s i g h t s   t o   c h o o s e   a p p r o p r i a t e   o p t i m i z a t i o n   m e t h o d s   a n d   c o n t r i b u t e   t o   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   e f f e c t i v e ,   s u s t a i n a b l e ,   a n d   u s e r - c e n t r ic   s m a r h o m e   e n e r g y   m a n a g e m e n t   s y s te m s .   K ey w o r d s :   Ma ch in lear n in g   alg o r ith m s   Per f o r m an ce   m etr ics   Sm ar t g r id   Sm ar t h o m e   So lar   en er g y     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   M.   J .   Su g an y a   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g ,   Pan i m alar   E n g in ee r in g   C o lleg e   B an g alo r T r u n k   R o ad ,   Var ad h ar ajap u r a m ,   Po o n am allee ,   C h en n ai - 6 0 0 1 2 3 ,   I n d ia   E m ail:  s u g i.m j@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   R ap i d   u r b a n i za ti o n   i n   s o m ar ea s   h as  ca u s e d   a n   i n c r ea s e   i n   t h e   d e m a n d   f o r   e n e r g y   m an ag em e n t   s y s te m s   i n   r esi d e n ti al   b u i ld in g s .   S m a r t   h o m es  ( SHs )   wit h   s m ar t   m et er in g   i n f r ast r u ct u r e ,   s m ar t   co n t r o ll er s ,   a n d   au t o m at e d   a p p li an ce s   ar e   k e y   ele m e n ts   o f   m o d e r n   d em an d   s i d e   m a n a g em en t   ( DSM )   p r o g r a m s .   T h ese   s y s t em s   ar ab le   t o   p er f o r m   d y n a m i l o a d   c o n tr o l   u s i n g   r ea l - ti m e   el ec t r ic it y   p r i ci n g ,   d em a n d   r es p o n s e   ( DR )   s i g n als ,   an d   l o ca e n e r g y   a v ai la b il it y   [ 1 ] - [ 5 ] .   I n   a d d iti o n ,   t h i n c o r p o r at io n   o f   r e n ew a b le  a n d   s u s t ai n a b l e n e r g y   r es o u r ce s   ( R S E R s )   s u ch   as   s o l ar   p h o t o v o lt ai ( PV )   s y s t em s   wit h   e n er g y   s t o r a g e   s y s te m s   ( E SS s )   e n h a n c es  t h ca p a b il it y   o f   h o u s e h o ld s   t o   d e cr ea s e   g r id   d e p e n d e n c y ,   o p e r a t io n al   c o s ts ,   a n d   ca r b o n   em is s i o n s   [ 6 ] - [ 8 ] .   Ho wev er ,   ef f icien ap p lian ce   s ch ed u lin g   in   s m ar t   h o m es   is   s till   ch allen g in g   task   d u t o   th s to ch asti n atu r o f   r e n ewa b l g en er atio n ,   tim e - v ar y in g   ele ctr icity   tar if f s ,   an d   u s er   c o m f o r co n s tr ain ts .   T h e   s ch ed u lin g   p r o b lem   is   in h er e n tly   n o n lin ea r ,   co m b in at o r ial ,   an d   m u lti - o b jectiv e,   s o   tr ad i tio n al  o p tim izatio n   tech n iq u es  ar n o s u f f icien t o   f in d   o p tim al  s o lu tio n s   in   r ea s o n ab le  co m p u tatio n al  tim [ 9 ] - [ 1 2 ] .   Mo r eo v e r ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J  Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 :   174 7 - 1 7 5 4   1748   DSM  s tr ateg ies  ar lim ited   i n   ef f ec tiv en ess   b y   p o o r   s ch e d u lin g ,   wh ic h   ca n   lead   to   h i g h   p ea k   d em an d ,   in cr ea s ed   elec tr icity   co s t,  an d   u s er   d is co m f o r [ 1 3 ] - [ 1 4 ] .   Heu r is tic  an d   m et a - h eu r is tic  o p tim izatio n   tec h n iq u es   h av e   b ee n   wid el y   ad o p ted   to   o v e r c o m th ese   ch allen g es,  d u e   to   th eir   f lex i b ilit y   an d   ab ilit y   t o   s o lv co m p lex   o p tim izatio n   p r o b lem s .   Gen etic  a lg o r ith m   ( GA)   an d   p ar ticle   s war m   o p tim izatio n   ( PS O)   b ased   m eth o d s   h av e   b ee n   p r o v ed   e f f ec ti v in   r ed u cin g   th e   elec tr icity   co s an d   p ea k - to - av er ag r atio   ( PAR )   in   r esi d en tial  en er g y   s y s tem s   [ 1 5 ] - [ 1 8 ] .   Fo r   ex a m p le,     J u n io r   et   a l.   [ 1 0 ]   a n d   B h ar at h et  a l [ 9 r ep o r ted   r em ar k a b le  im p r o v em e n ts   in   lo a d   s c h ed u lin g   u s in g   GA   b ased   ap p r o ac h es .   L ik ewise,   th ef f ec tiv en ess   o f   PS an d   b in ar y   p a r ticle  s war m   o p tim izatio n   ( B PS O)   f o r   d is cr ete  ap p lian ce   s ch ed u lin g   p r o b lem s   was  d em o n s tr ated   b y   Me n o s - Aik ater in iad is   et  a l.   [ 3 ] R ec en tly ,   win d - d r iv e n   o p tim izatio n   ( W DO)   an d   s o m o th er   a d v an ce d   h eu r is tic  tech n i q u es  h av e   b ee n   s tu d ied   f o r   th eir   en h an ce d   co n v er g en ce   ch ar ac t er is tics   an d   r o b u s tn ess   u n d er   d y n am ic  co n d itio n s   [ 1 9 ] - [ 2 3 ] .   Ho wev er ,   a   lo o f   th r esear ch   th at  h as  alr ea d y   b ee n   d o n f o cu s es  m o s tly   o n   s im p lifi ed   s y s tem   m o d els  o r   s in g le - alg o r ith m   i m p lem en tati o n s .   R en ewa b le   in teg r atio n ,   s to r ag e   s y s tem s ,   an d   u s er   co m f o r cr iter ia  ar e   f r eq u en tly   o v e r lo o k ed   o r   o v er s im p lifie d .   T h r e q u ir em en t   f o r   u p d ated   an d   t h o r o u g h   co m p a r ativ ass es s m en ts   is   f u r th er   h ig h l ig h ted   b y   th e   f ac th at  p r e v io u s   m eth o d s   [ 2 4 ] - [ 2 8 ]   ar e   n o a d ap tab le  to   co n tem p o r ar y   s m ar g r id   s etu p s .   Desp ite  s u b s tan tial  ad v an ce m en ts ,   th er ar e   s till   n u m b e r   o f   r esear ch   g ap s .   First,  th er e   a r en ' m an y   u n if ied   f r am ewo r k s   th at  ass ess   v ar io u s   h eu r is tic  o p tim izatio n   m eth o d s   in   m eth o d ical   m an n e r   u n d er   th e   s am o p er atin g   co n d itio n s .   S ec o n d ,   n o e n o u g h   r esear ch   h as  b ee n   d o n o n   h o R SERs   an d   E SS s   to g eth e r   af f ec DSM  p er f o r m a n ce   in   v ar io u s   p r o g r ess iv in teg r atio n   s ettin g s   [ 2 9 ] - [ 3 1 ] .   T h ir d ,   t h ac tu al  ap p licab ilit y   o f   m an y   s tu d ies  is   lim ited   b y   th eir   in ad eq u ate  m o d elin g   o f   u s er   co m f o r t,  d ela y   to ler an ce ,   an d   e n v ir o n m en tal   im p ac t.  L astl y ,   th e   ca p ac ity   to   d eter m in e   th b est  o p tim izati o n   m eth o d   f o r   p r ac tical  s m ar h o m e   ap p licatio n s   is   lim ited   b y   th lack   o f   th o r o u g h   co m p ar is o n   an aly s is .   T h is   s tu d y   c r ea tes  th o r o u g h   h eu r is tic - b ased   DSM  f r am ew o r k   f o r   s m ar h o m e   en er g y   m an ag em en in   o r d e r   to   f ill in   th ese  g ap s .   T h f o llo win g   ar th is   wo r k ' s   m ain   co n tr ib u tio n s :   -   T h cr ea tio n   o f   m u lti - o b je ctiv o p tim izatio n   a p p r o ac h   to   r ed u ce   PAR   an d   elec tr icity   co s ts   wh ile   pr eser v in g   u s er   co m f o r t .   -   T h r ee   h e u r is tic  ap p r o ac h es a r e   im p lem en ted   a n d   ev al u ated   in   co m p ar is o n : WDO,  B PS O,   an d   GA.     -   T h r ee   r ea lis tic  s ce n ar io s   ar a n aly ze d   f o r   s y s tem   p e r f o r m an ce i)   with o u R SER/ E SS ,   ii)  with   R SER s ,   an d   iii)  with   b o t h   R SERs   an d   E SS s .     -   T h i n co r p o r atio n   o f   m a n y   p e r f o r m a n ce   m ea s u r es,  i n clu d in g   u s er   d is co m f o r t,   ca r b o n   em is s io n s ,   PA R ,   an d   p o we r   co s t .   -   E x am in in g   ea ch   alg o r ith m ' s   co n v er g en ce   b eh a v io r   an d   o p tim izatio n   ef f ec tiv en ess   u n d er   th s am co n s tr ain ts .   T h e   s u g g e s t e d   f r a m ew o r k   o f f er s   m e t h o d i c al   a n d   u s e f u l w a y   t o   m a x i m i z e n e r g y   u s i n   s m a r t   h o m e s .   T h i s   w o r k   e n h a n c e s   e n v i r o n m e n t a l   s u s t a i n a b il i t y ,   l o w e r s   p e a k   d e m a n d ,   a n d   i m p r o v e s   e n e r g y   e f f i c i e n c y   b y   c o m b i n i n g   a d v a n c e d   h e u r i s t i o p t i m i z a t i o n   a p p r o a c h e s   w ith   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e s   a n d   s t o r a g e   s y s t e m s   [ 2 6 ] - [ 3 0 ] .   R e s e a r c h e r s   a n d   p r a c t i t i o n e r s   c a n   c h o o s e   a p p r o p r i a t e   o p t i m i z a ti o n   a l g o r i t h m s   f o r   D S M   a p p l i c a ti o n s   w i t h   t h e   h e l p   o f   t h e   c o m p a r a ti v e   i n s i g h ts   g a i n e d   f r o m   t h i s   w o r k .   T h e   r e s u l t s   al s o   e n c o u r a g e   t h e   c r e a t i o n   o f   i n t e l li g e n t ,   s ca l a b l e ,   a n d   u s e r - f o c u s e d   e n e r g y   m a n a g e m e n t   s o lu t i o n s   f o r   s m a r t   g r i d   s c e n a r i o s   i n   t h e   f u t u r e .       2.   M E T H O DO L O G F O H E URI ST I C - B A SE AP P L I ANCE S CH E DU L I NG   I S M AR T   H O M E   I n   o r d er   to   co n tr o s m ar h o m en er g y   u n d er   DSM,   th is   s tu d y   u s es  s im u latio n - b ased   m u lti - o b jectiv o p tim izatio n   a p p r o a ch .   Su b ject  t o   u s er   co m f o r li m its ,   th g o al   is   to   s ch e d u le  h o u s eh o ld   ap p lian ce s   as  ef f icien tly   as  p o s s ib le  wh ile  m in im izin g   elec tr icity   co s ts   an d   PAR .   Un d er   t h s am o p er atin g   c o n d itio n s ,   th r ee   h eu r is tic  o p tim izatio n   m et h o d s   ar im p lem en ted   a n d   ass ess ed B PS O,   W DO,   a n d   GA.   T h E SS s ,   r en ewa b le  an d   R SERs   o n   s y s t em   p er f o r m an ce   a r e   ev alu ate d   u s in g   s ce n ar io - b ased   m eth o d o lo g y .   T h r ee   h e u r is tic  o p tim izatio n   t ec h n iq u es  ( HOT s )   a r u s ed   t o   s u cc ess f u lly   ad d r ess   th is   o p tim izatio n   pr o b lem B PS O,   W D O,   an d   GA .   T o   f in d   n ea r - o p tim al  s ch ed u les,  ea ch   m eth o d   en c o d es  th ap p lian ce   s ch ed u lin g   m at r ix ,   iter ativ ely   ass ess e s   th f itn ess   f u n ctio n ,   an d   p er f o r m s   s elec tio n ,   m u tatio n ,   o r   v elo city   u p d ates.  W DO  u s es  p r ess u r e   an d   v elo city   d y n am ics  to   r ep l icate   atm o s p h er ic  p ar ticle   m o v em en t,  B PS m im ics  s o cial  m o v em en p atter n s ,   an d   GA  m im ics  b io lo g ical  ev o lu tio n .   T h ese  alg o r i th m s   wer s elec ted   b ec au s th ey   ca n   s o lv e   m u lti - o b jectiv e,   n o n lin ea r ,   a n d   co n s t r ain ed   o p tim izatio n   p r o b lem s   th at  ar c o m m o n   i n   s m ar h o m en er g y   s ch ed u lin g .   T o   g u a r an tee  f air   co m p ar i s o n ,   all  p r o ce d u r es  ar ca r r ied   o u u n d e r   th s am e   ap p lian ce   r estrictio n s   an d   en er g y   s u p p l y   co n d itio n s .   L astl y ,   t h e f f e ct  o f   R SER   a n d   E SS   in te g r ati o n   is   e v al u at ed   b y   t esti n g   t h p e r f o r m a n c o f   G A,   B PS O ,   a n d   W DO   i n   th r e e   d if f e r e n t   s itu ati o n s .   R e n e wa b l en e r g y   a n d   s t o r a g e   ar n o t   u s e d   i n   s ce n a r i o   1 r e n ewa b l e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         Heu r is tic - b a s ed   o p timiz a tio n   fo r   s ma r t h o me  en erg ma n a g eme n t wi th     ( M.  J.   S u g a n ya )   1749   en er g y   is   u s e d   i n   s ce n ar i o   2 ;   an d   b o th   r e n e wa b l e n e r g y   an d   E SS   ar e   u s e d   in   s ce n a r i o   3 .   Fo r   e v e r y   s ce n a r i o ,   m et r i cs   i n cl u d i n g   el ec t r i cit y   c o s t ,   PAR ,   u s er   p a in ,   a n d   c ar b o n   e m is s i o n s   a r e   ca l cu lat e d .   Plo t ti n g   th e   r es u lts   s h o ws  h o w ell   t h al g o r i th m   p e r f o r m s ,   h o w   it   c o n v er g es,  a n d   h o it   g ets  b ett er   wit h   tim e   f r o m   s ce n a r i o   1   to   s ce n a r i o   3 .   As   ill u s t r at e d   i n   F i g u r e   1 ,   t h is   m e th o d o l o g ica l   a p p r o ac h   s h o ws   h o w   i n te g r ati n g   r e n e wa b le   e n e r g y   s o u r ce s   wit h   h e u r is tic   o p ti m iz ati o n   i m p r o v es   t h e   s u s tai n ab ili ty   a n d   en er g y   e f f i ci en cy   o f   s m ar t   h o m es .           Fig u r 1 Heu r is tic - b ased   ap p l ian ce   s ch ed u lin g   i n   s m ar t h o m es       2 . 1 .     G enet ic  a lg o rit h m   ( G A)   T h g en etic  a l g o r ith m   b eg in s   b y   r a n d o m l y   g e n er atin g   a n   in itial  p o p u latio n   o f   a p p lian ce   s ch ed u les.   E ac h   ch r o m o s o m r ep r esen ts   o n f ea s ib le  s ch ed u le.   T h o b jectiv f u n ctio n   ev alu ates  ea ch   ch r o m o s o m e   ac co r d in g   to   elec tr icity   c o s t,  PAR ,   u s er   co m f o r t,  a n d   em is s io n s .   T o u r n am e n s elec tio n   is   u s ed   to   id en tify   th e   f ittes in d iv id u als.  Mu lti - p o in cr o s s o v er   a n d   a d ap tiv e   m u t atio n   g en e r ate  n ew   o f f s p r in g .   T h e v o lu tio n ar y   p r o ce s s   co n tin u es u n til th m a x im u m   n u m b er   o f   g en er atio n s   is   r ea ch ed   o r   co n v er g e n ce   is   ac h iev ed .     2 . 2 .     B ina ry   p a rt icle  s wa rm  o ptim iza t io n ( B P SO )   T h tr ad itio n al   PS alg o r it h m   is   ex ten d e d   to   b in ar y   s ea r ch   s p ac es  b y   B PS O.   E ac h   p ar ticle  r ep r esen ts   p o ten tial sch ed u le  an d   u s es a   s ig m o id   tr an s f er   f u n ctio n   in   co n ju n ctio n   with   v elo city   u p d ate  r u le   to   u p d ate  its   p o s itio n .   T h v el o city   u p d ate  ca n   b e   wr itten   as  ( 1 ) :     v t + 1 =     + 1 1 + (  + ) + 2 2 (       )   ( 1 )     an d   th s ig m o i d   f u n ctio n   as sh o wn   in   ( 2 ) .     ( ) = 1 1 +   ( 2 )     2 . 3 .     Wind - driv en  o ptim iza t i o n ( WDO )   W DO  s im u lates  atm o s p h er ic  m o tio n ,   in   wh ic h   s o lu tio n   p a r ticles  ar s u b ject  to   C o r io lis   in f lu en ce s ,   p r ess u r e,   an d   g r a v ity .   Stro n g   g lo b al  s ea r c h   ca p a b ilit ies  ar m ad p o s s ib le  b y   t h is   p h y s ics - b ased   b eh av io r ,   wh ich   en h a n ce s   en er g y   o p tim i za tio n   b y   e f f ec tiv ely   r ed u cin g   co s t,  PAR ,   an d   ca r b o n   em is s io n s .     = ( 1 ) +  | 1 1 | (  ) +      ( 3 )       3.   P E RF O RM A NCE  M E T R I C S   3 . 1 .     Co s t   s a v ing   T h h o u s eh o l d ' s   o v er all  co s f o r   g r id   en e r g y   u s ag th r o u g h o u th s c h ed u lin g   h o r izo n   is   ass ess ed   b y   th elec tr icity   co s m etr ic.   T h is   m ea s u r ac cu r ately   ca p tu r es  th o p tim izatio n   a lg o r ith m ' s   f in an cial  p er f o r m an ce   as we ll a s   its   ca p ac ity   to   tak ad v an tag o f   lo w - co s t tim es a n d   r en ewa b le  e n e r g y   s o u r ce s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J  Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 :   174 7 - 1 7 5 4   1750   = ( ( ) Δ ( ) ) = 1   ( 4 )     c o s t Sav in g =    × 100 %   ( 5 )     3 . 2 .     P AR  re du ct io n   T h alg o r ith m ' s   ab ilit y   to   r ed u ce   p ea k   elec tr icity   d em an d   in   r elatio n   to   av er a g u s ag is   m ea s u r ed   b y   PAR   r ed u ctio n .   Sm o o th er   lo a d   d is tr ib u tio n   is   in d icate d   b y   lo wer   PAR   v alu es,  wh ich   les s en   g r id   s tr ess   an d   im p r o v o v er all  s y s tem   s tab ilit y   an d   ef f icien cy .   T h PAR   is   d ef in ed   as   ( 6 )   an d   ( 7 ) .     = m ax ( ( ) ) 1 = 1 ( )   ( 6 )     PAR   R ed u ctio n    * 1 0 0   ( 7 )     3 . 3 .     E m is s io n r educt io n   T h am o u n b y   wh ic h   ca r b o n   em is s io n s   ar r ed u ce d   f o ll o win g   o p tim izatio n   is   m ea s u r ed   b y   th is   s tatis t ic.   Gr ea ter   r ed u ctio n   p e r ce n tag es  d em o n s tr ate  th s m ar h o m en e r g y   m an ag em e n t   s y s tem 's  ef f icien t   ut ilizatio n   o f   r en ewa b le  en er g y ,   d ec r ea s ed   r elian ce   o n   th g r id ,   an d   en h an ce d   en v ir o n m en tal  s u s tain ab ilit y .   T h to tal  ca r b o n   em is s io n s   ar e   ca lcu lated   as:     = ( ( ) Δ ) = 1   ( 8 )     E m is s io n   R ed u ctio n    * 1 0 0   ( 9 )       4.   PE R FORMA N C E  C O M PA R ISO N  O G A , B PS O , A N D  WD O  FOR S MAR T  H O ME  E N E R G Y  O PT IM IZA T IO N   T h r ee   o p tim izatio n   s tr ateg ies  ar co n tr asted   in   th tab le  ac co r d in g   to   c o s t,  PAR ,   em i s s io n s ,   an d   ex ec u tio n   tim e.   W DO  o p er ates  at  th f aste s r ate,   wh er ea s   B PS O   ac h iev es  th lo we s t   co s an d   em is s io n s .   As   T ab le  1   illu s tr ates,  GA  an d   W DO  ex h ib it  th s am co s an d   PAR ,   s u g g esti n g   s im ilar   o p tim izatio n   b eh a v io r   u n d er   t h ese  cir cu m s tan ce s .       T ab le  1 .   Per f o r m an ce   c o m p a r is o n   o f   GA,   B PS O,   an d   W DO   S l . n o   A l g o r i t h m   ( a l g o )   C o s t   P A R   Emi ssi o n s   Ti me   ( s)   1   GA   2 . 2 2   4 . 3 7 8   1 5 . 3 4   7 . 2 0   2   B P S O   2 . 2 0   4 . 4 5 1   1 5 . 0 9   7 . 6 5   3   W D O   2 . 2 2   4 . 3 7 8   1 5 . 3 4   6 . 2 1       5.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   5 . 1 .     Co nv er g ence   curv co mp a riso   Du r in g   a p p lian ce   s ch e d u lin g ,   th co n v er g e n ce   cu r v ass ess es  h o well  th o p tim izatio n   alg o r ith m s   ( GA,   B PS O,   an d   W DO ap p r o ac h   id ea s o lu tio n s .   T h f itn e s s   f u n ctio n ' s   v ar iatio n   o v er   iter atio n s   is   s h o wn   in   Fig u r 2 .   T h f itn ess   v alu o f   all  th r ee   alg o r ith m s   s h o ws  s tead y   d ec lin in g   tr en d ,   in d i ca tin g   th at  th ey   ar e   ca p ab le  o f   s u cc e s s f u lly   r eso lv in g   th m u lti - o b jectiv DSM  is s u e.   B ec au s o f   its   p h y s ics - b ased   ap p r o ac h ,   wh ich   g u ar a n tees  b etter   b alan ce   b etwe en   ex p lo r atio n   an d   ex p lo itatio n ,   W DO  ex h ib its   th f astes t   co n v er g en ce   am o n g   th em ,   at tain in g   s tab ilit y   in   f ewe r   iter atio n s .   GA,   o n   th o th er   h a n d ,   co n v e r g es  m o r e   s lo wly   b ec au s its   s to ch asti c r o s s o v er   an d   m u tatio n   p r o ce d u r es  m ay   p o s tp o n c o n v e r g en ce   wh ile  in cr ea s in g   s ea r ch   d iv e r s ity .   B PS p er f o r m s   m o d e r ately   a n d   b en e f its   f r o m   s war m   in tellig en ce ,   alth o u g h ,   as  F ig u r 2   illu s tr ates,  it   o cc asio n ally   h as p r em atu r c o n v e r g en ce .     5 . 2 .     M et ric  co m pa riso n o f   G A,   B P SO   a nd   WDO   Fo u r   im p o r tan p er f o r m a n ce   p ar am eter s   f o r   t h th r ee   o p ti m izatio n   alg o r ith m s   ar c o m p ar ed   in   th is   b ar   g r ap h p o wer   c o s t,  p ea k - to - av er a g r atio   ( PAR ) ,   em is s i o n s ,   an d   u s er   d is co m f o r t.  Plo t tin g   th ese  n u m b er s   s id b y   s id m ak es  it  ea s y   to   s ee   wh ich   ap p r o ac h   o f f er s   b etter   s ch ed u lin g   a n d   m o r en er g y   s av in g s .   T h e   d is p lay   m ak es   it  ea s y   to   c o m p ar alg o r ith m   ca p a b ilit ies  an d   illu s tr ates  tr ad e - o f f s   ac r o s s   m etr ics.  As  s ee n   in   Fig u r 3 ,   th is   s tu d y   is   cr u cial  f o r   ch o o s in g   th b est  h eu r is tic  o p tim izatio n   tech n iq u f o r   d e m an d - s id co n tr o l   an d   s m ar t h o m en er g y   m a n ag em en t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         Heu r is tic - b a s ed   o p timiz a tio n   fo r   s ma r t h o me  en erg ma n a g eme n t wi th     ( M.  J.   S u g a n ya )   1751       Fig u r 2 .   C o n v er g e n ce   cu r v co m p ar is o n           Fig u r 3 .   Me tr ic  c o m p ar is o n   o f   GA ,   B PS O ,   an d   W DO       5 . 3   G rid v s   s o la ener g y   T h f lu ctu atio n   o f   s o lar   PV  g en er atio n   an d   g r id   en e r g y   u s ag o v er   2 4 - h o u r   p er io d   i s   s h o wn   in   Fig u r 4 .   T h f i n d in g s   d em o n s tr ate  th at  s o lar   en e r g y   m ak es  s u b s tan tial  co n tr ib u tio n   d u r in g   th d ay ,   lo wer in g   d e p en d e n cy   o n   th g r id .   s ig n if ican t   am o u n o f   th lo ad   is   p r o v id ed   b y   r en ew ab le  en er g y   d u r in g   p ea k   s u n lig h h o u r s ,   wh ich   lo wer s   p o wer   p r ices  an d   em is s io n s .   Ho wev er ,   th s y s tem   r eli es  o n   g r id   p o we r   at  n ig h o r   at   tim es  wh en   s o lar   g en er ati o n   is   m in im al,   h ig h l ig h tin g   t h n ec ess ity   o f   e n er g y   s t o r a g s y s tem s   ( E SS s )   to   in cr ea s e n er g y   a v ailab ilit y   an d   au to n o m y .   Op ti m ized   ap p lian ce   s ch e d u lin g   a n d   s o lar   in teg r atio n   wo r k   to g et h er   to   r ed u ce   p ea k   d em an d   a n d   s m o o th   th lo a d   p r o f ile.   Du r in g   ap p lian ce   s ch ed u li n g ,   th co n v er g e n ce   c u r v e   co n tr a s ts   th s p ee d   a n d   ef f icien c y   with   wh ich   GA,   B PS O,   an d   W DO  ar r iv at  id ea s o lu tio n s .   T h e   g r a p h   d is p lay s   alg o r ith m   s tab ilit y ,   s ea r ch   ef f icien c y ,   a n d   im p r o v em e n tr en d s   b y   ch ar t in g   th o p tim al  f itn ess   v alu o v er   iter atio n s .   m o r ef f ec tiv o p tim izatio n   s tr ateg y   is   in d ica ted   b y   f aster   co n v er g en ce .   T h o p tim izatio n   b eh a v io r   an d   p er f o r m a n ce   c o n s is ten cy   o f   ea ch   h eu r is tic  tech n iq u ar e   h ig h li g h ted   in   th is   v is u aliza tio n ,   w h ich   aid s   in   d eter m in i n g   wh ic h   alg o r ith m   r ed u ce s   co s t,  PAR ,   em is s io n s ,   an d   d is co m f o r t t h b est.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J  Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 :   174 7 - 1 7 5 4   1752       Fig u r 4 .   Gr id   v s o lar   en er g y   u s ag e       6.   CO NCLU SI O   All  th r ee   h eu r is tic  alg o r ith m s   ( GA,   B P SO,  an d   W DO p r o g r ess iv ely   lo wer   th f itn ess   v alu o v er   iter atio n s ,   d em o n s tr atin g   s u c ce s s f u o p tim izatio n ,   ac co r d i n g   to   th co n v er g e n ce   s tu d y .   W DO  h as  b etter   ex p lo r atio n   an d   ex p lo itatio n   c ap ab ilit ies  f o r   ap p lian ce   s ch e d u lin g ,   c o n v e r g in g   m o r e   q u ic k ly   an d   r ea ch in g   lo wer   f itn ess   v alu e.   T h is   p atter n   is   f u r th er   s u p p o r ted   b y   th m etr ic  co m p a r is o n ,   w h ich   s h o ws  th at  W DO  h as  th lo west  elec tr icity   co s t,  PAR ,   em is s io n s ,   an d   u s er   d is c o m f o r t,   f o llo wed   b y   B PS an d   GA.   T h ese  r esu lts   im p ly   th at  W DO  o f f er s   m o r ef f ec tiv an d   b alan ce d   o p ti m izatio n   p er f o r m an ce   f o r   en e r g y   m a n ag em en i n   s m ar h o m es.  T h l o ad   s h if tin g   cu r v e ,   wh er t h o p tim ized   lo ad   p r o f ile  s h o ws  f ewe r   p ea k s   an d   s m o o th er   d is tr ib u tio n   th r o u g h o u th d a y ,   d em o n s tr ates  th ef f icac y   o f   DSM.   T h is   ch an g r ed u ce s   en er g y   co s ts   u n d er   tim e - of - u s p r icin g   an d   less en s   th s tr ain   o n   t h g r id .   L astl y ,   th s o lar   v e r s u s   g r id   en er g y   g r a p h   s h o ws  th at  r en ewa b le  en er g y   m ak es  s u b s tan tial  co n tr ib u tio n   d u r in g   th d ay ,   lo wer i n g   r elian ce   o n   th g r id   an d   p r o m o tin g   s u s tain ab le  o p e r a tio n .   I n   g en er al,   h eu r is tic  o p tim izatio n   co m b i n ed   with   r en ewa b le  en er g y   im p r o v es c o s t e f f ec tiv e n ess ,   lo wer s   p ea k   d em an d ,   an d   im p r o v es e n v ir o n m en tal  p er f o r m an ce   in   s m ar t h o m es.        F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h er is   n o   f u n d in g   was  in v o lv ed   in   th r esear ch ,   d ev elo p m en t,  o r   p r ep ar atio n   o f   th is   m an u s cr ip t.  T h r esear ch   was  co n d u cted   with o u f in an cial  s u p p o r f r o m   an y   g o v er n m en ag e n cy ,   p r iv ate  o r g an izatio n ,   o r   o th er   f u n d in g   b o d y .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   M.   J .   Su g an y                               Y.   Su k h i                               J .   C .   Vin ith a                               J Su m ith r                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au th o r s   d ec lar th at  th e y   h av n o   k n o wn   co m p etin g   f i n an cial  in ter ests ,   p er s o n al  r elatio n s h ip s ,   o r   p r o f ess io n al  ass o ciatio n s   th at  co u ld   h av in f lu e n ce d   th wo r k   r ep o r te d   in   th is   p ap er .   No   p o liti ca l,  r elig io u s ,   id eo lo g ical,   ac ad e m ic,   o r   in t ellec tu al  co n f licts   ar as s o ciate d   with   th is   m an u s cr ip t.  T h au th o r s   s tate  th at  th er is   n o   co n f lict o f   i n ter est.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         Heu r is tic - b a s ed   o p timiz a tio n   fo r   s ma r t h o me  en erg ma n a g eme n t wi th     ( M.  J.   S u g a n ya )   1753   DATA AV AI L AB I L I T Y   R aw  d ata  is   n o t p u b licly   av ail ab le  d u to   p r iv ac y   o r   in s titu tio n al  r estrictio n s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   N .   Jav a i d   e t   a l . ,   A   h y b r i d   g e n e t i c   w i n d   d r i v e n   h e u r i s t i c   o p t i mi z a t i o n   a l g o r i t h f o r   d e m a n d   si d e   m a n a g e m e n t   i n   sm a r t   g r i d ,   En e r g i e s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p .   3 1 9 ,   M a r .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 0 0 3 0 3 1 9 .   [ 2 ]   H .   A l g h a md i ,   L . - G .   H u a ,   G .   H a f e e z ,   S .   M u r a w w a t ,   I .   B o u a z z i ,   a n d   B .   A l g h a m d i ,   O p t i ma l   a d a p t i v e   h e u r i s t i c   a l g o r i t h b a s e d   e n e r g y   o p t i mi z a t i o n   w i t h   f l e x i b l e   l o a d u s i n g   d e m a n d   r e s p o n s e   i n   smar t   g r i d ,   PLO S   O N E ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 1 ,   p .   e 0 3 0 7 2 2 8 ,   N o v .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 3 7 1 / j o u r n a l . p o n e . 0 3 0 7 2 2 8 .   [ 3 ]   C .   M e n o s - A i k a t e r i n i a d i s,  I .   La m p r i n o s ,   a n d   P .   S .   G e o r g i l a k i s ,   P a r t i c l e   sw a r o p t i m i z a t i o n   i n   r e s i d e n t i a l   d e ma n d - s i d e   man a g e me n t :   A   r e v i e w   o n   sc h e d u l i n g   a n d   c o n t r o l   a l g o r i t h ms  f o r   d e ma n d   r e sp o n s e   p r o v i s i o n ,   E n e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   6 ,   p .   2 2 1 1 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 0 6 2 2 1 1 .   [ 4 ]   J.  A g n e e ss e n s ,   T .   V a n d o o r n ,   B .   M e e r sman ,   a n d   L.   V a n d e v e l d e ,   T h e   u se  o f   b i n a r y   p a r t i c l e   sw a r m   o p t i m i z a t i o n   t o   o b t a i n   a   d e m a n d   s i d e   m a n a g e me n t   s y st e m,”   i n   I ET  C o n f e re n c e   o n   R e n e w a b l e   P o w e G e n e ra t i o n   ( RPG   2 0 1 1 ) ,   2 0 1 1 ,   p p .   P 3 2 P 3 2 .   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / c p . 2 0 1 1 . 0 2 2 8 .   [ 5 ]   N .   Tu t k u n ,   A .   B u r g i o ,   M .   Ja si n sk i ,   Z.   Le o n o w i c z ,   a n d   E.   Jas i n sk a ,   I n t e l l i g e n t   sc h e d u l i n g   o f   sm a r t   h o m e   a p p l i a n c e b a se d   o n   d e m a n d   r e s p o n s e   c o n si d e r i n g   t h e   c o s t   a n d   p e a k - to - a v e r a g e   r a t i o   i n   r e s i d e n t i a l   h o mes ,   En e rg i e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 4 ,   p .   8 5 1 0 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 4 2 4 8 5 1 0 .   [ 6 ]   G .   R .   H e ma n t h ,   S .   C h a r l e s   R a j a ,   J.   J .   D .   N e s a ma l a r ,   a n d   J .   S .   K u m a r ,   C o s t   e f f e c t i v e   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   i n   a   r e s i d e n t i a l   b u i l d i n g   b y   i mp l e m e n t i n g   d e ma n d   s i d e   m a n a g e m e n t   i n   t h e   p r e s e n c e   o f   d i f f e r e n t   c l a sses   o f   p o w e r   l o a d s,”   A d v a n c e i n   Bu i l d i n g   E n e r g y   Re se a rc h ,   v o l .   1 6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 4 5 1 7 0 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 7 5 1 2 5 4 9 . 2 0 2 0 . 1 7 5 2 7 9 9 .   [ 7 ]   C .   B a l a s u b r a ma n i a n   a n d   R .   L .   R .   S i n g h ,   I o T - b a s e d   e n e r g y   m a n a g e me n t   i n   sm a r t   g r i d   u n d e r   p r i c e   b a se d   d e ma n d   r e s p o n se  b a se d   o n   h y b r i d   F H O - R E R N N   a p p r o a c h ,”  A p p l i e d   E n e r g y ,   v o l .   3 6 1 ,   p .   1 2 2 8 5 1 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a p e n e r g y . 2 0 2 4 . 1 2 2 8 5 1 .   [ 8 ]   L.   C .   S .   J u n i o r   e t   a l . ,   D e ma n d - si d e   man a g e me n t   o p t i m i z a t i o n   u si n g   g e n e t i c   a l g o r i t h ms :   a   c a se   st u d y ,   En e rg i e s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   6 ,   p .   1 4 6 3 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 7 0 6 1 4 6 3 .   [ 9 ]   C .   B h a r a t h i ,   D .   R e k h a ,   a n d   V .   V i j a y a k u mar,   G e n e t i c   a l g o r i t h b a s e d   d e m a n d   si d e   m a n a g e me n t   f o r   s mart   g r i d ,   W i re l e ss   Pe rso n a l   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   9 3 ,   n o .   2 ,   p p .   4 8 1 5 0 2 ,   M a r .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 2 7 7 - 0 1 7 - 3 9 5 9 - z.   [ 1 0 ]   Q .   Z h u ,   Y .   Li ,   a n d   J .   S o n g ,   D S M   a n d   o p t i mi z a t i o n   o f   mu l t i h o p   s mart  g r i d   b a s e d   o n   g e n e t i c   a l g o r i t h m,”   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   N e u ro s c i e n c e ,   v o l .   2 0 2 2 ,   p p .   1 1 0 ,   J u n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 2 / 5 3 5 4 3 2 6 .   [ 1 1 ]   L.   K o n g ,   X .   Li ,   a n d   H .   H a y a t i ,   S mart  h o m e   e n e r g y   ma n a g e me n t   o p t i mi z a t i o n :   A n   a me n d e d   sp a r r o w   se a r c h   a l g o r i t h f o r   e n h a n c e d   g r i d   st a b i l i t y   a n d   c o s t   e f f i c i e n c y ,   E n e rg y ,   v o l .   3 3 0 ,   p .   1 3 6 9 4 4 ,   S e p .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n e r g y . 2 0 2 5 . 1 3 6 9 4 4 .   [ 1 2 ]   M .   A n z a r ,   R .   I q r a ,   A .   K o u sar ,   S .   Ej a z ,   M .   S .   A l v a r e z - A l v a r a d o ,   a n d   A .   K .   Z a f a r ,   O p t i mi z a t i o n   o f   h o me   e n e r g y   ma n a g e m e n t   sy st e i n   s mart  g r i d   f o r   e f f e c t i v e   d e ma n d   si d e   m a n a g e m e n t ,   Pr o c e e d i n g s   o f   2 0 1 7   I n t e r n a t i o n a l   R e n e w a b l e   a n d   S u s t a i n a b l e   En e r g y   C o n f e re n c e ,   I R S E C   2 0 1 7 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I R S EC . 2 0 1 7 . 8 4 7 7 2 5 5 .   [ 1 3 ]   S .   A z n a v i ,   P .   F a j r i ,   a n d   A .   A s r a r i ,   S m a r t   h o m e   e n e r g y   m a n a g e m e n t   c o n s i d e r i n g   r e a l - t i m e   e n e r g y   p r i c i n g   o f   p l u g - i n   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,   2 0 1 8   I E E E   E n e r g y   C o n v e r s i o n   C o n g r e s s   a n d   E x p o s i t i o n ,   E C C E   2 0 1 8 ,   p p .   6 7 7 2 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E C C E . 2 0 1 8 . 8 5 5 7 3 6 3 .   [ 1 4 ]   M .   I .   E l - A f i f i ,   B .   E.   S e d h o m ,   A .   A .   El a d l ,   M .   El g a mal ,   a n d   P .   S i a n o ,   D e m a n d   s i d e   ma n a g e m e n t   st r a t e g y   f o r   smar t   b u i l d i n g   u si n g   mu l t i - o b j e c t i v e   h y b r i d   o p t i mi z a t i o n   t e c h n i q u e ,   R e su l t s   i n   En g i n e e ri n g ,   v o l .   2 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r i n e n g . 2 0 2 4 . 1 0 2 2 6 5 .   [ 1 5 ]   H .   Y o u ss e f ,   S .   K a me l ,   a n d   M .   H .   H a s san ,   M e t a - h e u r i st i c - b a se d   h o me  e n e r g y   m a n a g e m e n t   sy s t e m f o r   o p t i m i z i n g   smar t   a p p l i a n c e   sch e d u l i n g   a n d   e l e c t r i c i t y   c o st   r e d u c t i o n   i n   r e s i d e n t i a l   c o m p l e x e s,”   N e u r a l   C o m p u t i n g   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 6 ,   n o .   3 6 ,   p p .   2 3 0 7 7 2 3 1 0 2 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 2 1 - 0 2 4 - 1 0 2 7 5 - 2.   [ 1 6 ]   Z.   M a h m o o d   e t   a l . ,   Ef f i c i e n t   s c h e d u l i n g   o f   h o me   e n e r g y   m a n a g e m e n t   c o n t r o l l e r   ( H E M C )   u s i n g   h e u r i st i c   o p t i mi z a t i o n   t e c h n i q u e s,   S u s t a i n a b i l i t y ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p .   1 3 7 8 ,   J a n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / su 1 5 0 2 1 3 7 8 .   [ 1 7 ]   B .   H .   J a s i m ,   A .   M .   J .   A l - A a r a g e e ,   A .   A .   A .   A l a w s i ,   a n d   A .   M .   D a k h i l ,   A   h e u r i s t i c   o p t i m i z a t i o n   a p p r o a c h   f o r   t h e   s c h e d u l i n g   h o m e   a p p l i a n c e s ,   B u l l e t i n   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   I n f o r m a t i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 ,   p p .   1 2 5 6 1 2 6 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / e e i . v 1 2 i 3 . 3 9 8 9 .   [ 1 8 ]   S .   M .   D a r a g m e h ,   A .   T .   K a r l s e n ,   a n d   I .   A .   H a m e e d ,   H e u r i s t i c   t e c h n i q u e s   f o r   r e d u c i n g   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   o f   h o u s e h o l d ,   P r o c e e d i n g s   -   E u r o p e a n   C o u n c i l   f o r   M o d e l l i n g   a n d   S i m u l a t i o n ,   E C M S ,   v o l .   2 0 2 2 - M a y ,   p p .   2 5 4 2 6 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 7 1 4 8 / 2 0 2 2 - 0 2 5 4 .   [ 1 9 ]   M .   S .   B a k a r e ,   A .   A b d u l k a r i m,   M .   Z e e sh a n ,   a n d   A .   N .   S h u a i b u ,   A   c o mp r e h e n si v e   o v e r v i e w   o n   d e m a n d   si d e   e n e r g y   ma n a g e m e n t   t o w a r d smar t   g r i d s :   c h a l l e n g e s ,   so l u t i o n s,  a n d   f u t u r e   d i r e c t i o n ,   En e rg y   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   6 ,   n o .   1 ,   p .   4 ,   M a r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 4 2 1 6 2 - 0 2 3 - 0 0 2 6 2 - 7.   [ 2 0 ]   S .   B a l a s u b r a ma n i y a n ,   P .   D u r a i p a n d y ,   N .   K a l y a n i ,   P .   S h a n m u g a r a j a ,   D .   S h o b a n a ,   a n d   M .   V i m a l a ,   C o mp a r i s o n   o f   r e c u r r e n t   n e u r a l   n e t w o r k   m o d e l   f o r   f u t u r e   e l e c t r i c   p o w e r   p r e d i c t i o n ,   i n   2 0 2 2   S i x t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I - S M AC   ( I o T   i n   S o c i a l ,   M o b i l e ,   An a l y t i c a n d   C l o u d )   ( I - S MA C ) ,   N o v .   2 0 2 2 ,   p p .   7 2 8 7 3 3 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I - S M A C 5 5 0 7 8 . 2 0 2 2 . 9 9 8 6 5 0 4 .   [ 2 1 ]   E.   S h i r a z i   a n d   S .   Ja d i d ,   O p t i ma l   r e si d e n t i a l   a p p l i a n c e   s c h e d u l i n g   u n d e r   d y n a mi c   p r i c i n g   sc h e me   v i a   H E M D A S ,   E n e rg y   a n d   Bu i l d i n g s ,   v o l .   9 3 ,   p p .   4 0 4 9 ,   A p r .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n b u i l d . 2 0 1 5 . 0 1 . 0 6 1 .   [ 2 2 ]   T.   Ta g e sse,   S .   A r u l k u mar ,   A .   S a r a v a n a n ,   C .   V i b h a k a r ,   D .   S h o b a n a ,   a n d   A .   C h o k k a l i n g a m,  A I - e n h a n c e d   i n t e l l i g e n t   c o n t r o l   sy st e ms  f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s,”   i n   2 0 2 4   N i n t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S c i e n c e   T e c h n o l o g y   E n g i n e e ri n g   a n d   M a t h e m a t i c s   ( I C O N S T E M) ,   A p r .   2 0 2 4 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C O N S TEM 6 0 9 6 0 . 2 0 2 4 . 1 0 5 6 8 5 8 4 .   [ 2 3 ]   L.   Y u   e t   a l . ,   D e e p   r e i n f o r c e me n t   l e a r n i n g   f o r   smar t   h o m e   e n e r g y   ma n a g e men t ,   I EE I n t e rn e t   o f   T h i n g J o u r n a l ,   v o l .   7 ,   n o .   4 ,   p p .   2 7 5 1 2 7 6 2 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JI O T. 2 0 1 9 . 2 9 5 7 2 8 9 .   [ 2 4 ]   Y .   W a n g ,   L .   H a n ,   X .   D e n g ,   a n d   H .   G a o ,   O p t i m i z a t i o n   sc h e d u l i n g   o f   h o u s e h o l d   i n t e g r a t e d   e n e r g y   sy s t e ms  f o r   i mp r o v i n g   t h e r m a l   c o mf o r t   w i t h   l o w   c o st ,   E n e r g y   a n d   B u i l d i n g s ,   v o l .   3 2 9 ,   p .   1 1 5 2 2 9 ,   F e b .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n b u i l d . 2 0 2 4 . 1 1 5 2 2 9 .   [ 2 5 ]   J.  H a n ,   Y .   F a n g ,   Y .   Li ,   E.   D u ,   a n d   N .   Zh a n g ,   O p t i ma l   p l a n n i n g   o f   mu l t i - mi c r o g r i d   s y st e w i t h   s h a r e d   e n e r g y   st o r a g e   b a se d   o n   c a p a c i t y   l e a si n g   a n d   e n e r g y   s h a r i n g ,   I EEE   T r a n s a c t i o n o n   S m a r t   G ri d ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 ,   p p .   1 6 3 1 ,   Jan .   2 0 2 5 ,   d o i 1 0 . 1 1 0 9 / TSG . 2 0 2 4 . 3 4 5 2 0 6 4 .   [ 2 6 ]   N .   A l a s k e r ,   A .   K h a s a w n e h ,   a n d   E .   R a d w a n ,   E n e r g y   o p t i m i z a t i o n   i n   s m a r t   h o m e s   t h r o u g h   A I - d r i v e n   s y s t e m s ,   i n   2 0 2 5   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   B u s i n e s s   I n t e l l i g e n c e   f o r   T e c h n o l o g y   I n n o v a t i o n   ( I C B I T I ) ,   2 0 2 5 ,   p p .   1 7 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C B I TI 6 5 5 2 7 . 2 0 2 5 . 1 1 5 0 1 0 6 6 .   [ 2 7 ]   A .   A .   A d e b i y i   a n d   M .   H a b y a r i ma n a ,   S y s t e m a t i c   r e v i e w   o f   o p t i m i z a t i o n   met h o d o l o g i e f o r   smar t   h o m e   e n e r g y   m a n a g e me n t   sy st e ms ,   E n e r g i e s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   1 9 ,   p .   5 2 6 2 ,   O c t .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 8 1 9 5 2 6 2 .   [ 2 8 ]   A .   I b r a h i e t   a l . ,   H y b r i d   i n t e l l i g e n c e   f o r   p r e d i c t i v e   a n a l y t i c o f   r e si d e n t i a l   e n e r g y   c o n su m p t i o n ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   S u s t a i n a b l e   E n e rg y ,   v o l .   4 5 ,   n o .   1 ,   D e c .   2 0 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 4 7 8 6 4 5 1 . 2 0 2 6 . 2 6 5 3 3 2 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J  Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 :   174 7 - 1 7 5 4   1754   [ 2 9 ]   M .   E b e e d ,   S .   H a s sa n ,   S .   K a me l ,   L.   N a sr a t ,   A .   W .   M o h a me d ,   a n d   A . - R .   Y o u ss e f ,   S m a r t   b u i l d i n g   e n e r g y   m a n a g e me n t   w i t h   r e n e w a b l e s a n d   s t o r a g e   s y st e ms u si n g   a   m o d i f i e d   w e i g h t e d   mea n   o f   v e c t o r a l g o r i t h m,   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   p .   4 7 3 3 ,   F e b .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 024 - 7 9 7 8 2 - 5.   [ 3 0 ]   S .   S .   R e k a   e t   a l . ,   D e c e n t r a l i z e d   e n e r g y   t r a d i n g   i n   s mart  g r i d   u s i n g   s e c u r e d   p o s t   q u a n t u e n c r y p t i o n ,   R e su l t i n   E n g i n e e ri n g v o l .   2 7 ,   p .   1 0 5 7 6 7 ,   S e p .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r i n e n g . 2 0 2 5 . 1 0 5 7 6 7 .   [ 3 1 ]   J.  C .   V i n i t h a ,   J .   S u mi t h r a ,   M .   J.  S u g a n y a ,   P .   A .   S .   D h a s,  B .   R a ma l i n g a m,  a n d   S .   P u sh p a r a j ,   P r e d i c t i v e   m a c h i n e   l e a r n i n g   f o r   s mart   g r i d   d e ma n d   r e sp o n se  a n d   e f f i c i e n c y   o p t i m i z a t i o n ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r E l e c t r o n i c a n d   D ri v e   S y st e m s (I J PED S ) ,   v o l .   1 6 ,   n o .   3 ,   p .   1 6 2 8 ,   S e p .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 6 . i 3 . p p 1 6 2 8 - 1 6 3 6 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       M .   J .   S u g a n y a           is  a n   a ss istan p ro fe ss o in   t h e   De p a rtme n t   o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e ri n g   a P a n i m a lar   En g in e e rin g   Co ll e g e ,   In d ia.  S h e   re c e iv e d   h e B. E.   d e g re e   in   e lec tri c a a n d   e lec tro n ics   e n g in e e rin g   fro m   A n n a m a lai  Un iv e rsity   a n d   h e M . E.   d e g re e   in   p o we e lec tro n ics   a n d   d riv e fro m   G o v e rn m e n Co ll e g e   o En g i n e e rin g ,   T iru n e lv e li ,   in   2 0 0 8   a n d   2 0 1 0 ,   re sp e c t iv e l y .   S h e   h a b e e n   se rv in g   a a n   a ss istan p ro fe ss o r   a P a n ima lar  En g i n e e rin g   C o ll e g e ,   I n d ia,  si n c e   2 0 1 7 .   He re se a rc h   in tere sts   in c lu d e   p o we e lec tro n ics ,   m o to d ri v e s,  re n e wa b le  e n e r g y ,   a rti ficia in tell ig e n c e ,   in telli g e n t   c o n tro l,   a n d   d i g it a li b ra ries .   Sh e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il su g i. m j@g m a il . c o m .         D r .   Y .   S u k h i           i s   c u r r e n tl y   w o rk in g   a s   a   p ro f e s so r   in   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a a n d   E l e c t ro n i c s   E n g i n e e r in g   a R M En g i n e e ri n g   C o l l e g e .   S h e   jo in e d   th e   i n s ti tu t io n   o n   M a y   1 9 ,   1 9 9 7 ,   a n d   h o l d a   B . E .   d e g r e e   ( f i r st   c la s s ) ,   a n   M . E .   d e g r e e   ( f ir s c l a s s ) ,   a n d   a   P h . D .   i n   e l e c tr i c a a n d   e l e c tr o n i c e n g in e e r in g .   Wi th   2 3   y e a r a n d   8   m o n th o t e a c h in g   e x p e r i e n c e ,   a lo n g   w i th   1   y e a a n d   1   m o n th   o in d u s t r i a l   e x p e r i e n c e ,   sh e   h a c o n t r ib u t e d   t o   in t e rn a t io n a l   r e s e a r c h   th ro u g h   p u b li c a t io n a n d   c o n f e r e n c e   p r e s e n t a t io n s.   S h e   i s   a   r e c o g n i z e d   P h . D .   s u p e rv i so r   in   p o w e r   e l e c t ro n i c s   u n d e r   A n n a   Un iv e r s it y   a n d   h a s u c c e s s f u ll y   g u id e d   f o u r   d o c t o r a l   s c h o l a r s   a n d   s e v e r a l   m a s t e r ' s   p r o j e c t s .   S h e   c a n   b e   c o n t a c t e d   a t   e m a i l:   su k h ir m k 0 3 @ y a h o o . c o m .         J .   C.  Vin it h a           is  c u rre n tl y   wo r k in g   a a n   a ss istan p ro fe ss o in   t h e   De p a rtme n o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g i n e e rin g   a Ra jala k sh m En g in e e ri n g   C o ll e g e ,   C h e n n a i,   I n d ia.   S h e   re c e iv e d   h e B. E.   d e g re e   in   e lec tri c a a n d   e lec tro n ics   e n g in e e rin g   fro m   t h e   In stit u te  o f   Ro a d   a n d   Tran s p o rt  Tec h n o l o g y ,   Ero d e ,   In d ia,  a n d   h e M . Tec h .   d e g re e   in   p o we e lec tro n ics   a n d   d r iv e fro m   S AST RA  Un i v e rsity ,   T h a n jav u r,   I n d ia ,   a n d   P h . D.  fro m   An n a   Un i v e rsity ,   Ch e n n a i,   I n d ia .   S h e   h a m o re   th a n   1 9   y e a rs  o tea c h in g   e x p e rien c e   a n d   h a p u b li s h e d   fiv e   tec h n ica p a p e rs  in   in tern a ti o n a j o u r n a ls  a n d   p re se n ted   a   p a p e i n   th e   IOP  Co n fe re n c e   S e ries M a teria ls  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g .   S h e   is  a   m e m b e o t h e   IE E P o we r   &   En e r g y   S o c iet y .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il v i n it h a . jc@ ra jala k sh m i. e d u . in .         D r .   J .   S u m ith r a           is  c u rre n t ly   w o rk i n g   a a n   a ss o c iate   p r o f e ss o a R. M . D.   En g i n e e rin g   Co l leg e .   S h e   re c e iv e d   h e B. E.   d e g re e   in   e lec tri c a a n d   e lec tro n ics   e n g i n e e rin g   fro m   Ve lam m a Co ll e g e   o E n g i n e e rin g   a n d   h e M . Tec h .   d e g re e   in   a p p li e d   e lec tro n ics   fro m   Dr.  M . G . R.   Ed u c a ti o n a a n d   R e se a rc h   In stit u te.  S h e   c o m p lete d   h e P h . D.  u n d e An n a   Un iv e rsity   i n   th e   a re a   o p o we sy ste m s.  S h e   h a a ro u n d   2 3   y e a rs  o tea c h in g   e x p e rien c e   a n d   h a p u b li s h e d   se v e ra re se a rc h   a rti c les   in   S CI -   a n d   S c o p u s - in d e x e d   j o u r n a ls.  He re se a rc h   in tere sts  i n c l u d e   p o we sy ste m   st a b il it y ,   e lec tri c   v e h icle s,  a n d   in te rc o n n e c ted   p o we sy ste m s.   Sh e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il f b l @e n e rg y . a a u . d k .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.