Distributed control of a network with multiple electricity producers and consumers
Promotie: | G.K.H. (Gunn) Larsen, Dr |
Wanneer: | 14 februari 2014 |
Aanvang: | 11:00 |
Promotor: | prof. dr. ir. J.M.A. (Jacquelien) Scherpen |
Copromotor: | dr. N.D. (Nicky) van Foreest |
Waar: | Academiegebouw RUG |
Faculteit: | Science and Engineering |
In haar proefschrift beschrijft Gunn Larsen onderzoek naar
gedistribueerde besluitvorming in een elektriciteitsnetwerk (Smart
Grid) met meerdere elektriciteitsproducenten en -consumenten. Het
doel is om door middel van informatie-uitwisseling de vraag naar en
de productie van elektriciteit in balans te brengen in onderdelen
van het netwerk, bijvoorbeeld in een woonwijk. Hierbij nemen we aan
dat de producenten en consumenten als actieve ‘agents’
kunnen opereren en, binnen grenzen, kunnen beslissen wanneer zij
energie-vragende of energie-producerende apparaten aan en uit
zetten. Door deze beslissingen goed op elkaar af te stemmen kan de
belasting van, bijvoorbeeld, een bijbehorend transformatiestation
verminderen en de energieconsumptie van het elektriciteitsnetwerk
als geheel afnemen.
Omdat het gedrag en de toestand van vele (honderden) apparaten deze
beslissingen beïnvloeden, is het nodig om computeralgoritmes
te ontwikkelen die deze beslissingen coördineren. Binnen een
dergelijk grootschalig optimalisatieprobleem is het vinden van
schaalbare algoritmen een grote uitdaging.
Larsen onderzocht hoe een bestaand gedistribueerd Model Predictive
Control (MPC) algoritme aangepast en geïmplementeerd kan
worden voor dergelijke Smart Grids. Deze methode lijkt op voorhand
goed schaalbaar, aangezien de beslissingen gedistribueerd worden
berekend. Daarnaast maakt deze methode het mogelijk om te
anticiperen op toekomstige situaties binnen het netwerk en rekening
te houden met technische beperkingen van de agents in het netwerk.
De toepasbaarheid van deze MPC algoritmes voor de control van
energie-agents wordt verder onderzocht.
Larsen concludeert in het algemeen dat de onderzochte modelering in
combinatie met het gedistribueerde MPC algoritme goed gebruikt kan
worden om lokale beslissingen in het Smart Grid te
coördineren.
Het onderzoek van Gunn Larsen werd uitgevoerd aan het Research
Institute of Technology and Management (ITM) van de RUG. Larsen
gaat door als postdoc aan de Rijksuniversiteit Groningen.