bi-level programming of retailer and prosumers’ aggregator to clear the energy of the day ahead using the combined method of mixed integer linear programming and mayfly optimization in smart grid

In the restructured electricity industry, the electricity retailer, as a profit-oriented company, buys electricity from wholesale electricity markets and sells it to end customers. on the other hand, with the move of the electricity networks towards smart grids, small customers who, in addition to receiving energy from the distribution network, can generate power on a small scale, have emerged as prosumers in the electricity market environment. therefore, the prosumers’ aggregator is defined to maximize the profit of a set of prosumers in this environment. in this paper, the energy exchange between the retailer and the aggregator has been modeled as a bi-level game. at a higher level, the retailer, as a leader to maximize its profit or minimize its expenses, offers a price to buy or sell energy to the prosumers’ aggregator. the aggregator also decides on the amount of exchange energy to buy or sell, to minimize the energy supply costs required of its consumers according to the retailer’s bid price. in this paper, a combined method based on milp (mixed integer linear programming) and mo (mayfly optimization) has been used to find the optimal point of this modeled game. to evaluate the efficiency of the proposed method, the three pricing methods fp (fixed pricing), tou (time of using), and rtp (real time pricing) as price-based demand response programs have been compared using the proposed algorithm. the simulation results show that among the three pricing methods for customers, the rtp pricing method has the highest profit for the retailer and the lowest cost for the aggregator.

برنامه ریزی دو سطحی خرده فروش و تجمیع کننده مصرف کنندگان فعال جهت تسویه انرژی روز بعد با استفاده از روش ترکیبی برنامه ریزی خطی عد صحیح مختلط و الگوریتم بهینه سازی مگس در شبکه هوشمند

در شبکه‌های برق تجدیدساختار یافته، خرده‌فروش برق به عنوان شرکتی سود محور انرژی الکتریکی را از بازارهای برق عمده-فروشی خریداری کرده و به مصرف‌کنندگان نهایی می‌فروشد. از طرفی با حرکت صنعت برق به سمت شبکه‌های هوشمند مصرف-کنندگان کوچکی که علاوه بر دریافت انرژی از شبکه‌ی توزیع، توانایی تولید توان در مقیاس کوچک را دارند تحت عنوان مشترکین فعال، در محیط بازار برق ظهور پیدا کرده‌اند. لذا تجمیع‌کنندگان مشترکین فعال با هدف ماکزیمم کردن سود مجموعه‌ای از مشترکین فعال در این محیط تعریف شده‌اند. در این مقاله نحوه‌ی تبادل انرژی و همچنین تعیین قیمت تبادل انرژی بین خرده‌فروش و تجمیع‌کننده‌ی مشترکین فعال به صورت یک بازی دو سطحی مدل شده‌است. در سطح بالاتر خرده-فروش به عنوان لیدر با هدف ماکزیمم کردن سود خود یا همان مینیمم کردن هزینه‌های خود به ارائه‌ی قیمت‌ پیشهادی جهت خرید یا فروش انرژی به تجمیع‌کننده مشترکین فعال می‌پردازد. تجمیع کننده نیز با هدف مینیم کردن هزینه‌های تامین انرژی مورد نیاز مصرف کنندگان خود با توجه به قیمت پیشنهادی خرده‌فروش در رابطه با مقدار توان تبادلی در جهت خرید یا فروش تصمیم‌گیری می‌کند. در این مقاله از یک روش ترکیبی مبتنی بر milp و mo جهت یافتن نقطه‌ی بهینه‌ی این بازی مدل شده، استفاده شده است. جهت بررسی کارایی روش پیشنهادی، سه روش قیمت‌دهی fp، tou و rtp به عنوان برنامه‌های پاسخگویی بار مبتنی بر قیمت با استفاده از الگوریتم پیشنهادی با یکدیگر مقایسه شده‌اند.