Power aggregator in active distribution networks using IoT

• Ramírez - Marín , Santiago Alberto ^[1] ; Oyuela - Ocampo , Juan Camilo ^[1] ; Garcés-Ruiz, Alejandro ^[1]
  1. [1] Universidad Tecnológica de Pereira

     Universidad Tecnológica de Pereira

     Colombia

     
• Localización: Revista UIS Ingenierías, ISSN-e 2145-8456, ISSN 1657-4583, Vol. 22, Nº. 4, 2023 (Ejemplar dedicado a: Revista UIS Ingenierías), págs. 71-80
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Agregador de potencia en redes de distribución activas usando IoT
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• Resumen
  • español

    Este documento presenta una arquitectura de Internet de las cosas (IoT por sus siglas en inglés) para la agregación de recursos energéticos en redes de distribución activas. Se evalúan y comparan dos tipos de algoritmos, a saber, control centralizado y descentralizado. El primero se basa en una estimación en tiempo real de la demanda y su posterior optimización. El segundo, se basa en el método de multiplicadores de dirección alterna (ADMM). Ambos algoritmos fueron evaluados en una plataforma IoT conformada por agentes implementados en una serie de pequeñas computadoras monoplaca basadas en la tecnología Raspberry Pi, conectadas a una computadora centralizada que emula la red. Esta plataforma permite evaluar de forma realista los algoritmos considerando el efecto de las comunicaciones. La red principal considera las pérdidas de energía y la dinámica de los recursos renovables basados en inversores mediante una simulación cuasi-dinámica. Este tipo de simulación puede considerarse tiempo real para esta aplicación.

  • English

    This paper presents an Internet of Things (IoT) architecture for a power aggregator of energy resources in active distribution networks. Two types of algorithms are evaluated and compared: centralized and decentralized control. The former is based on real-time estimation of the demand and subsequent optimization. The latter is based on the Alternating Direction Method of Multipliers (ADMM). Both algorithms were evaluated on an IoT platform consisting of agents implemented on a series of small single-board computers based on Raspberry Pi technology, connected to a centralized computer that emulates the grid. This platform allows realistic evaluation of the algorithms, considering the effects of communication. The main grid considers power losses and the dynamics of inverter-based renewable resources using quasi-dynamic simulation. This type of simulation can be considered real-time for this application. The platform is demonstrated to be flexible and provides a real view of the practical problems that aggregators may face when implementing them in a power distribution network.