A cloud computing framework on demand side management game in smart energy hubs

ABSTRACT

The presence of energy hubs in the future vision of energy networks creates an opportunity for electrical engineers to move toward more efficient energy systems. At the same time, it is envisioned that smart grid can cover the natural gas network in the near future. This paper modifies the classic Energy Hub model to present an upgraded model in the smart environment entitling ‘‘Smart Energy Hub’’. Supporting real time, two-way communication between utility companies and smart energy hubs, and allowing intelligent infrastructures at both ends to manage power consumption necessitates large-scale real-time computing capabilities to handle the communication and the storage of huge transferable data. To manage communications to large numbers of endpoints in a secure, scalable and highly-available environment, in this paper we provide a cloud computing framework for a group of smart energy hubs. Then, we use game theory to model the demand side management among the smart energy hubs. Simulation results confirm that at the Nash equilibrium, peak to average ratio of the total electricity demand reduces significantly and at the same time the hubs will pay less considerably for their energy bill.

INTRODUCTION

Recently, energy consumptions growth has led researchers to suggest integrated view of energy systems with multiple energy carriers, instead of focusing on a single one. By coupling different energy infrastructures, such as natural gas and electricity networks, the integrated system aims at attaining an optimal solution instead of two sub-optimal ones . The Energy Hub (EH) model and concept was proposed by Geidl for the first time . In the simple definition, an EH is a multigeneration system, where various forms of energy carriers are converted, stored and distributed using a converter system such as combined heating and power (CHP) to meet the energy demands . The studies related to the applications of EH can be categorized in two different groups. The first group dealt with financial aspects of deploying EH in residential, commercial and industrial sectors  . In , authors calculated required financial parameters to analyze feasibility of an energy hub plant.

چکیده

حضور هاب های انرژی در چشم انداز آینده شبکه های انرژی فرصتی برای مهندسان برق جهت حرکت به سوی سیستم های انرژی کارآمد فراهم می کند. در عین حال، پیش بینی شده است که شبکه هوشمند می تواند شبکه گاز طبیعی را در آینده نزدیک پوشش دهد. این مقاله مدل کابلی Energy Hub را برای ارائه یک مدل ارتقا یافته در محیط هوشمند که “مرکز هوشمند انرژی” را ارائه می دهد، تغییر می دهد. پشتیبانی از زمان واقعی، ارتباط دوطرفه میان شرکتهای ابزار و مرکزهای هوشمند انرژی، و اجازه دادن به زیرساختهای هوشمند در هر دو طرف به منظور مدیریت مصرف انرژی، نیاز به تواناییهای محاسباتی در زمان واقعی را برای رسیدگی به ارتباطات و ذخیره سازی دادههای قابل انتقال قابل انتقال دارد. برای مدیریت ارتباطات به تعداد زیادی از نقاط پایانی در محیط امن، مقیاس پذیر و بسیار قابل دسترس، در این مقاله، ما یک چارچوب محاسبات ابری برای یک گروه از هاب های هوشمند هوشمند ارائه می کنیم. سپس، ما از تئوری بازی برای مدل سازی مدیریت سمت تقاضا در میان هاب های هوشمند هوشمند استفاده می کنیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در تعادل نش، نسبت پیک به میانگین نسبت به کل تقاضای برق به طور قابل توجهی کاهش می یابد و در عین حال هاب ها نیز برای لایحه انرژی خود کمتر قابل پرداخت خواهند بود.

مقدمه

به تازگی، رشد مصرف انرژی موجب شد تا محققان به جای یک تمرکز بر یک موضوع، یک سیستم منظم از سیستم های انرژی با چندین منبع انرژی را پیشنهاد دهند. با یکپارچه سازی زیرساخت های انرژی های مختلف، مانند شبکه های گاز طبیعی و برق، سیستم یکپارچه با هدف دستیابی به یک راه حل بهینه به جای دو مورد زیر مطلوب است. مدل و مفهوم انرژی هاب (EH) برای اولین بار توسط Geidl پیشنهاد شده است. در تعریف ساده، EH یک سیستم چندگانه است، در حالیکه انواع مختلفی از نانورسهای انرژی تبدیل، ذخیره و توزیع شده با استفاده از یک سیستم مبدل مانند گرمایش و برق ترکیبی (CHP) برای رفع نیازهای انرژی است. مطالعات مربوط به برنامه های کاربردی EH می تواند در دو گروه متفاوت طبقه بندی شود. گروه اول به جنبه های مالی اعطای EH در بخش های مسکونی، تجاری و صنعتی پرداخت. در داخل، نویسندگان پارامترهای مالی مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل امکان سنجی یک کارخانه انرژی را محاسبه کردند.

Year: 2014

Publisher : ELSEVIER

By : Aras Sheikhi , Mohammad Rayati, Shahab Bahrami, Ali Mohammad Ranjbar, Sourena Sattari

File Information: English Language/ 10 Page / size: 1.80 KB

Download

سال : 1393

ناشر : ELSEVIER

کاری از : آرش شیخی، محمد رعایت، شهاب بهرامی، علی محمد رنجبر، سورنا ستاری

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 10 صفحه / حجم : KB 1.80

 لینک دانلود