Mono-objective minimization of operation cost for a microgrid with renewable power generation, energy storage and electric vehicles

Cuando se habla de Microgrid se hace alusión a un sistema de potencia a pequeña escala, compuesto de elementos activos (generación renovable y tradicional, almacenamiento de energía y cargas controlables) operando entre ellos. Diferentes estudios han evaluado y modelado el costo de operación de varios elementos que integran la Microgrid, con el fin de identificar los puntos de operación correctos. En este estudio, se evaluó un modelo de Microgrid cuyo generador principal es diésel, posee un parque de generación fotovoltaica, dos turbinas eólicas, un banco de baterías y dos agregadores que gestionan vehículos eléctricos. El objetivo de esta investigación es plantear una ecuación capaz de describir el costo de operación de una Microgrid como conjunto, teniendo en cuenta los modelamientos del costo de operación de la energía fotovoltaica, la energía eólica, el almacenamiento de energía en bancos de baterías y vehículos eléctricos. Esta ecuación ademas busca obtener la mayor rentabilidad posible o, en otras palabras, disminuir al máximo el costo de operación de la Microgrid. Para esto, se usó el método metaheurístico DEEPSO (Differential Evolutionary Particle Swarm Optimization), que es muy conocido por sus aplicaciones en sistemas de potencia. A través de este método se puede determinar las condiciones de operación de los diferentes elementos que tiene la Microgrid, con el fin de disminuir al máximo el costo de su operación. Teniendo en cuenta todos los parámetros, se encontró y visualizó el comportamiento de cada uno de los elementos de la Microgrid en un horizonte de tiempo de 24 horas para obtener el costo mínimo de operación.The term Microgrid refers to a power system in a small scale, made of active elements operating between them, namely renewable and traditional generation, energy storage and controllable charges. Previous studies have evaluated and modelled the operation cost of many elements that make up the Microgrid, in order to identify the correct point of operation. In this study, the researchers evaluated a model of Microgrid with diesel as traditional generator, a park of photovoltaic generation, two wind generators, one battery bank and two aggregators that manage electric vehicles. The objective of this research is to propose an equation capable of describing the operation cost of a Microgrid as a set, taking into account the modelling of the operation cost of photovoltaic energy, wind energy, and energy storage in battery banks and electric vehicles. This equation also seeks to obtain the best possible cost efficiency, i.e., decreasing the operation cost of the Microgrid. For this purpose, the Metauristic method DEEPSO (Differential Evolutionary Particle Swarm Optimization) was used, recognized for its performance for applications in power systems. Through this method, and determinate the conditions of operation of the different elements in the Microgrid. Taking into account all the parameters, the behavior of each one of the elements of the Microgrid in a 24-hour lapse was found and visualized.Peer Reviewe