تجارت برق همتا به همتا در جامعه مبتنی بر نانوشبکه‌ها برپایۀ رویکرد تئوری بازی

با توجه به افزایش نفوذ منابع انرژی توزیع‌شده (der) در سیستم‌های توزیع فعال و اهمیت بالای تجارت انرژی همتا به همتا (p2p)، یافتن نوعی رویکرد مناسب برای بهره‌برداری از این منابع در نانوشبکه‌ها (ng) ضروری است. در این ساختار، ngها به‌ عنوان شرکت‌کنندگان فعال در معاملات انرژی p2p رفتار می‌کنند و با استفاده از الگوریتم تئوری بازی ارائه‌شده به تعادل نش می‌رسند. این تحقیق یک مدل جامع را برای بررسی پویایی سیستم انرژی با استفاده از رویکرد تئوری بازی به نام تابع نیکایدو ایزودا و الگوریتم آزادسازی (nira) توسعه داده است. همچنین در این مطالعه، با تاکید بر ضرورت انعطاف‌پذیری و سازگاری با تغییرات در اکوسیستم انرژی، تاثیر عوامل مختلف بر درآمد و زیان‌ اقتصادی ngها ناشی از افزایش قیمت گاز طبیعی، افزایش تولیدات تجدیدپذیر و انفصال از شبکۀ بالادست مورد تجزیه‌و‌تحلیل قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد به‌ترتیب با دو برابر شدن تولیدات تجدیدپذیر و سه برابر شدن نرخ سوخت در مطالعه موردی، مجموع میزان مشارکت ngها در معاملات p2p با رشد 113‌ و افت 5 درصد نسبت به سناریوی نرمال همراه بوده است. بنابراین، روش ارائه‌شده به بهبود بهره‌وری انرژی، کاهش هزینه‌ها و افزایش پایداری سیستم قدرت منجر می‌شود. نتایج این مقاله می‌تواند به ‌عنوان نوعی راهکار عملی در گسترش استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و تشکیل بازارهای انرژی محلی به ‌کار رود و به سیاست‌گذاران و مدیران انرژی برای طراحی تکنیک‌های مفید به منظور دستیابی به سیستم‌های انرژی پایدارتر و انعطاف‌پذیرتر کمک کند.

peer-to-peer electricity trading in nanogrid-based community based on game theory approach

owing to the augmenting penetration of distributed energy resources (der) in active distribution systems and the high significance of peer-to-peer (p2p) energy trading, uncovering a proper approach to operate these resources in nanogrids (ng) is essential. in this structure, ngs behave as active participants in p2p energy dealings and reach nash equilibrium utilizing the presented game theory algorithm. this research has developed a comprehensive model to examine the energy system dynamics employing a game theory approach named the nikaido-isoda function and relaxation algorithm (nira). besides, this study has analyzed the influences of various factors on the economic earnings and losses of ngs, consisting of natural gas price upsurges, renewable energy production boosts, and disconnection from the upstream grid, stressing the need for flexibility and adaptability to alterations in the energy ecosystem. simulation outcomes reveal that with a doubling of renewable production and a tripling of fuel price in the case study, the whole ngs' participation in the p2p trades has encountered 113% growth and 5% reduction compared to the normal scenario. therefore, the presented method leads to improved energy efficiency, decreased costs, and enhanced power system sustainability. the results of this paper could serve as a practical way to expand the usage of renewable energy and form local energy markets, helping policymakers and energy managers to design useful techniques for gaining more sustainable and flexible energy systems.