Sensibility analysis of alternating direction method of multipliers applied to distributed energy management of microgrids = Análise de sensiblidade do método de direção alternada de multiplicadores aplicado à gestão de energia distribuída de microrredes
Gabriela Beatriz Sanchez Ponce
DISSERTAÇÃO
Inglês
T/UNICAMP Sa55s
[Análise de sensiblidade do método de direção alternada de multiplicadores aplicado à gestão de energia distribuída de microrredes]
Campinas, SP : [s.n.], 2022.
1 recurso online (59 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: Marcos Julio Rider Flores
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Resumo: O método de multiplicadores de direção alternada (ADMM) pode ser usado para distribuir com eficiência o sistema de gerenciamento de energia centralizado (EMS) das microrredes. No entanto, diferentes configurações e versões do ADMM podem levar a desempenhos diferentes. Assim, neste trabalho é...
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Resumo: O método de multiplicadores de direção alternada (ADMM) pode ser usado para distribuir com eficiência o sistema de gerenciamento de energia centralizado (EMS) das microrredes. No entanto, diferentes configurações e versões do ADMM podem levar a desempenhos diferentes. Assim, neste trabalho é realizada uma análise de sensibilidade para determinar a melhor versão do ADMM a ser aplicada como controlador de microrrede. Nesse caso, dois tipos de EMSs são modelados via otimização convexa e depois distribuídos pelo método do ADMM: EMS para microrredes com e sem rede interna. Ambos casos de estudo consideram recursos de energia distribuída, como fontes de energia renováveis, controle de carga direto e sistemas de armazenamento de energia de bateria, e podem ser usados para operar em um modo conectado à rede ou isolado. Para testar o algoritmo ADMM, a combinação das seguintes versões foi considerada: escalado, não escalado, síncrono e assíncrono. É realizada uma análise de sensibilidade com base em diferentes valores do parâmetro de penalidade ?, com o objetivo de avaliar o seu impacto na convergência e otimização. Simulações de Monte Carlo foram implementadas para analisar estatisticamente o desempenho dos algoritmos e para chegar a conclusões perspicazes. Os resultados mostram que a otimalidade do problema e a velocidade de convergência são muito dependentes da escolha do ?, mas valores mais próximos da unidade geram um melhor desempenho geral. Finalmente, foi demonstrado que problemas de comunicação podem afetar o tempo de convergência, mas não a otimização do ADMM
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Abstract: The alternating direction method of multipliers (ADMM) can be used to efficiently distribute the centralized energy management system (EMS) of microgrids. However, different configurations and versions of the ADMM can lead to dissimilar performances. Thus, a sensibility analysis is carried...
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Abstract: The alternating direction method of multipliers (ADMM) can be used to efficiently distribute the centralized energy management system (EMS) of microgrids. However, different configurations and versions of the ADMM can lead to dissimilar performances. Thus, a sensibility analysis is carried out in this paper to determine the best version of the ADMM to be applied as a microgrid controller. In this case, two types of EMSs are modeled via convex optimization and then distributed using the ADMM method: EMS for microgrids with and without the internal network. Both study cases consider distributed energy resources, such as renewable energy sources, direct load control, and battery energy storage systems, and they can be used to operate in either a grid-connected or isolated mode. In order to test the ADMM algorithm, the combination of the following versions have been considered: scaled, unscaled, synchronous, and asynchronous. A sensibility analysis is carried out based on different values of the penalty parameter ?, aiming to assess its impact on convergence and optimality. Monte Carlo simulations have been deployed to statistically analyze the performance of the algorithms and to achieve insightful conclusions. The results show that the optimality of the problem and the speed of convergence are very dependent on the choice of ?, but values closer to the unity generate overall better performance. Finally, it has been shown that communication issues could affect the time of convergence, but not the optimality of the ADMM
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Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
Aberto
Rider Flores, Marcos Julio, 1975-
Orientador
Romero Lázaro, Rubén Augusto
Avaliador
López Amézquita, Juan Camilo, 1989-
Avaliador
Sensibility analysis of alternating direction method of multipliers applied to distributed energy management of microgrids = Análise de sensiblidade do método de direção alternada de multiplicadores aplicado à gestão de energia distribuída de microrredes
Gabriela Beatriz Sanchez Ponce
Sensibility analysis of alternating direction method of multipliers applied to distributed energy management of microgrids = Análise de sensiblidade do método de direção alternada de multiplicadores aplicado à gestão de energia distribuída de microrredes
Gabriela Beatriz Sanchez Ponce