مديريت بهينه‌ ريزشبكه‌ها به ‌همراه استراتژي قيمت‌گذاري بر پايه روش تئوري بازي با در نظر گرفتن ائتلاف منابع توليد

Optimal energy management of microgrids in the retail market with bidding strategy based on game theory approach considering coalition formation among generation units

تشكيل ائتلاف واحدهايي با مقياس كوچك براي حداكثرسازي رفاه اجتماعي، يكي از موضوعات كليدي در سيستم‌هاي چندعاملي مي‌باشد. در اين مقاله، مدل‌سازي ائتلاف مابين منابع توليد و مصرف در بازار برق مبتني بر عامل، با استفاده از قابليت الگوريتم رهاسازي و تابع نيكايدو - ايزودا صورت گرفته است. در ساختار ائتلاف پيشنهادي، منابع توليد داخلي ريزشبكه بر اساس ويژگي‌ها و استراتژي‌هاي خود با يكديگر مذاكره مي‌نمايند تا ضمن به اشتراك‌گذاري انرژي در داخل ريزشبكه و عرضه آن در بازار محلي، منافع فردي خود را حداكثر نمايند. ازاين‌رو براي مديريت تعامل ميان اعضاي هر ائتلاف و چگونگي پيوستن به ائتلاف، تسهيلات و مكانيسم‌هاي ويژه‌اي تعيين شده است، به‌طوري‌كه ضمن بررسي امكان تشكيل ائتلاف‌هاي مختلف بين اعضاي شركت‌كننده، بهترين توپولوژي ائتلافي انتخاب شود. عامل‌هاي واحد نظارت در حين توجه به جنبه‌هاي مختلف توپولوژي هر منبع توليد و همچنين با توجه به مكانيسم خودسازمانده و شكل‌گيري ائتلاف پويا مابين اعضا، به تشكيل ائتلاف‌هايي براي واحدهاي عرضه و تقاضا‌ي سيستم قدرت در بازارهاي برق اقدام مي‌نمايند. علاوه­ براين، مطالعه‌ صورت‌گرفته بر‌ روي سيستم مورد مطالعه و نتايج حاصل از آن در بازار برق محلي، مؤيد آن است كه روش پيشنهادي ضمن مقايسه و تجزيه­ و­ تحليل ائتلاف‌هاي مختلف، به تعريف استراتژي‌هاي سازگار و مناسب منجر خواهد شد.

Coalition formation for small scale units is a key topic for social welfare maximization in multi-agent systems. This paper presents an agent-based electricity market environment using Nikaido-Isoda/relaxation algorithm, taking advantage of its ability to provide a platform to seek a coalition partner among generation and consumption units. In the proposed coalitional topology, generation units in the microgrid are capable of negotiating both in the market, and internally, with their neighbours, in order to combine and manage their individual specific characteristics and goals considering the strategy and objectives of the microgrid itself. Another new feature is the development of particular individual facilitators to manage the communications amongst the members of each coalition. On the other hand, the possibility of different coalitions among members is investigated to select the best coalitional topology. This paper provides a formal model for a self-organization mechanism allowing unit supervising agents to dynamically form coalitions for the supply and demand of power products on electricity markets while taking topology-related aspects into account. In addition, a global study on the results of the local electricity market is performed, to compare and analyze different coalitions might occur for defining consistent and adequate strategies to integrate into the agents.