Programación Óptima de Energía y Mecanismo de Transacción para Múltiples Microrredes

En este artículo, proponemos un marco para la programación óptima de energía combinado con un mecanismo de transacción que permite a múltiples microrredes intercambiar su superávit/déficit de energía con otras mientras las redes distribuidas de microrredes permanecen seguras. Nuestro marco se basa en dos capas: una capa de red distribuida y una capa de mercado. En la capa de red distribuida, primero resolvemos el flujo de potencia óptimo (FPO) utilizando un algoritmo de multiplicador proximal de predictor-corrector para despachar óptimamente la generación diésel, considerando la energía renovable y la pérdida de potencia dentro de una microrred. Luego, en la capa de mercado, el agente de la microrred se comporta ya sea como un agente de carga o agente generador para que el subastador establezca un precio de transacción razonable para ambos agentes utilizando el algoritmo ingenuo inspirado en subastas. Finalmente, el superávit/déficit de energía se intercambia entre las microrredes a un precio de transacción determinado mientras la red principal equilibra la transacción. Implementamos el mecanismo propuesto en MATLAB (Matlab Release 15, The MathWorks Inc., Natick, MA, EE.UU.) utilizando un solucionador de optimización, CVX. En los estudios de caso, comparamos cuatro escenarios dependiendo de si se realiza o no el FPO y/o la transacción de energía. Nuestros resultados muestran que la consideración conjunta del FPO y la transacción de energía logra un costo mínimo similar al caso ideal en el que todas las microrredes se combinan en una sola microrred (o llamada gran-microrred) y se realiza el FPO. Confirmamos que, aunque las microrredes son operadas por propietarios privados que no colaboran, un mecanismo basado en transacciones puede imitar la operación óptima de una gran-microrred de manera escalable.