Distributed Multi-Agent Cooperation Algorithm for Residential Energy Management in Smart Grid

Ghadimi, Ruhallah and Akbarimajd, Adel and Shayeghi, Hossein (2015) Distributed Multi-Agent Cooperation Algorithm for Residential Energy Management in Smart Grid. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (الگوریتم توزیع شده همکاری چندعاملی برای مدیریت انرژی مجتمع¬های مسکونی در شبکه¬های هوشمند)
Ruhallah Ghadimi.pdf

Download (396kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

With gradually developing of smart grid concept in almost all power delivery systems, the consumers should be equipped with demand response programs such as peak load shaving, load shifting and etc. Besides, the renewable energy sources are growing and the consumers can have their renewable generation, so that they can supply some part of their demand and/or inject their own generation to the grid. Based on this, a question arises: The load management problem how to be solved? To address this issue, in this thesis a distributed multi-agent cooperation algorithm based on Q-learning are proposed for residential energy management in smart grids. We suppose a residential complex which is equipped with energy controller boxes that can communicate with smart grid and manage the consumed energy of home appliances. This simulation contains a wind turbine and a number of photovoltaic panels and also electrical vehicles with chargeable batteries. The aim is to supply the residential electric consumption with the renewable and the stored energy in the batteries, if they could not meet the demand, the power from distribution network will balance the supply and demand. The results show that the agents could easily learn how to manage their load and it is proved that the proposed algorithm leads to a cost-effective approach for consumers.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: الگوریتم توزیع شده همکاری چندعاملی برای مدیریت انرژی مجتمع¬های مسکونی در شبکه¬های هوشمند
Persian Abstract: با رشد و توسعه مفاهیم شبکه¬های هوشمند در سیستم¬های تحویل انرژی، مشترکین باید مجهز به برنامه-های مدیریت بار مانند پیک¬سائی، انتقال بار به ساعات دیگر و... باشند. علاوه براین با گسترش روزافزون انرژی‎های تجدیدپذیر، مشترکین خودشان می¬توانند به تولید انرژی بپردازند و بخشی از بار خود را تأمین نمایند و/یا تولید خود را به شبکه تزریق کنند. بر این اساس در این پایان‌نامه به منظور مدیریت بار یک الگوریتم چندعاملی در نظر گرفته می¬شود که عامل‎ها با تعیین تابع هدف خود با استفاده از روش یادگیری Q (Q-learning) به بهینه¬سازی آن می-پردازند و بار خود را در شبکه مدیریت می¬نمایند. بدین منظور یک مجتمع مسکونی در نظر گرفته می¬شود که فرض می¬شود می¬تواند از طریق بسترهای موجود با شبکه مخابره نموده و مصرف لوازم خود را کنترل نماید. در شبیه‏سازی انجام شده با استفاده از روش یادگیری Q (Q-learning) برای هر کدام از مشترکین یک توربین بادی به همراه چند پانل خورشیدی و نیز خودروهای برقی با باتری‎های قابل شارژ در نظر گرفته شده است. هدف این است که مشترکین بار خود را با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر و ذخیره موجود در باتری‎ها مدیریت نموده و هزینه‎های خود را کاهش دهند. در صورتیکه مشترک در ساعاتی نتواند بار خود را تأمین نماید، می¬تواند از شبکه موجود برق خود را خریداری نماید. نتایج به دست¬آمده با استفاده از نرم¬افزار MATLAB نشان می¬دهد که عامل‎ها بخوبی توانسته‎اند نحوه تعامل با محیط را یاد گرفته و بار خود را بصورت بهینه مدیریت نمایند. نتایج حاکی از آنست که الگوریتم ارائه شده منجر به صرفه‎جویی در هزینه‎های پرداختی مشترکین می‎شود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Akbarimajd, AdelUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Shayeghi, HosseinUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Date Deposited: 17 Nov 2018 20:34
Last Modified: 17 Nov 2018 20:34
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2038

Actions (login required)

View Item View Item