¿Qué investigación se ha realizado en los agentes de software de Smart Grid que cooperan y compiten? [cerrado]

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Background

Para mi tesis de maestría en Matemáticas aplicadas, estoy buscando formas de aplicar la teoría de juegos a problemas relacionados con la llamada "Cuadrícula inteligente". He encontrado muchos artículos en los que todos los agentes involucrados (que controlan los sistemas de gestión de la energía de, por ejemplo, los hogares) cooperan (ver [1], [2], [3] y [4]) en el marco de la cooperativa teoría del juego, o todos ellos compiten (ver [5], [6] y [7]) en el marco de la teoría de juegos no cooperativos, entre sí.

Sin embargo, no he visto ningún documento o libro (aún) relacionado con el entorno en el que los agentes individuales pueden unirse al equipo A o al equipo B (no ambos), y estos equipos compiten entre sí. Así que los agentes dentro de los equipos cooperan entre sí (en el contexto de las redes inteligentes, esto puede significar que comparten su energía excedente de forma gratuita o a un precio barato con los miembros de su equipo) mientras coordinan juntos cómo pueden dañar a todos los agentes del otro. Equipo lo más posible.

Pienso que tal configuración podría ser plausible porque una empresa de servicios públicos / minorista X podría querer que sus clientes cooperen entre sí, mientras que podrían querer que compitan con los clientes de otra empresa de servicios públicos / minorista Y. Por lo tanto, las empresas X y Compite a través de sus clientes.

Preguntas

  1. ¿La configuración que describí, en la que las empresas de servicios públicos compiten a través de sus clientes, es realista en el sentido de que podría ser un escenario futuro?
  2. ¿Se ha investigado en qué métodos de teoría de juegos se utilizan para modelar el entorno que describí (en individuos dentro de equipos que colaboran, pero se coordinan para competir lo mejor posible contra otros equipos)? ¿Podría señalarme algún artículo / documento o libro?
  3. ¿Qué áreas de investigación, además de la teoría de juegos cooperativa y no cooperativa, son particularmente relevantes para la configuración del equipo que describí anteriormente?

Sources

[1] Nishantha Ekneligoda y Wayne W. Weaver, "Estructuras de comunicación de la teoría de juegos en microgrids", Transacciones IEEE sobre entrega de energía, 2012

[2] Adriana Chris y Visa Koivunen, "Optimización de la cartera de energía basada en juegos de coalición en comunidades de redes inteligentes", preimpresión, 2017

[3] Valentin Robu, Ramachandra Kota, Georgios Chalkiadakis, Alex Rogers, Nicholas R. Jennings, "Formación de una planta de energía virtual cooperativa utilizando reglas de calificación", Actas de la 26ª Conferencia de la AAAI sobre Inteligencia Artificial, 2012

[4] Meritxell Vinyals, Valentin Robu, Alex Rogers y Nicholas R. Jennings "Juegos de predicción de uso: un enfoque cooperativo de teoría de juegos para las tarifas de energía sostenible", Actas de la 13ª Conferencia Internacional sobre Agentes Autónomos y Sistemas Multiagentes , 2014

[5] S. Rasoul Etesami, Walid Saad, Narayan Mandayam y H. Vincent Poor "Juegos estocásticos para la gestión inteligente de la energía de la red con prospectos", preimpresión, 2017

[6] Sarvapali D. Ramchurn, Perukrishnen Vytelingum, Alex Rogers y Nick Jennings "Control basado en agentes para la gestión del lado de la demanda descentralizada en la red inteligente", Fundación Internacional para Agentes Autónomos y Sistemas Multiagente, 2011

[7] Amir-Hamed Mohsenian-Rad, Vincent WS Wong, Juri Jatskevich, Robert Schober y Alberto Leon-Garcia, "Gestión autónoma por el lado de la demanda basada en la programación del consumo de energía de la teoría de juegos para la futura red inteligente, transacciones IEEE en Smart Grid, 2010

    
pregunta Max Muller

3 respuestas

1
  

Es la configuración que describí, en la que las empresas de servicios públicos compiten a través de sus clientes, en un sentido realista en el sentido de que podría ser un futuro   escenario?

La competencia actual es elegir si permanecer en la red sin forma de generar energía, instalar la generación de energía (eólica / solar) y usar la red para una copia de seguridad o para salir de la red por completo. Hay algunos problemas asociados con esto.

La antigua estructura de precios se basa en el suministro de energía al cliente con la energía que fluye de una manera, todos los costos están integrados en la tarifa que cobra la compañía eléctrica. Esto se convierte en un problema cuando un cliente quiere que la compañía eléctrica regule su voltaje y desea que una tarifa fija le venda energía a la compañía eléctrica, cuando las tarifas que la compañía eléctrica compra y vende no se fijan y cambian a lo largo del día. Cuando la energía se intercambia de una ubicación física a un costo, se incurre en ella. Cuando hay demasiada energía, el precio puede ir negativo.

Otro problema es que a medida que más clientes cambian a energía solar y devuelven la energía a la red, desestabiliza la red (lo que cuesta dinero para estabilizarla) también cambia el patrón promedio de consumo a lo largo del día, ya que la generación de energía se basa principalmente en Solar de los consumidores y cambios con el clima.

  

¿Se ha investigado en qué métodos de teoría de juegos se utilizan?   para modelar el entorno que describí (en individuos dentro de equipos   colabora, pero coordina para competir lo mejor posible contra   otros equipos)? ¿Podría indicarme algún artículo / documento o libro?

No, esta pregunta está fuera de tema, no encontramos recursos o productos para otros. Respondemos preguntas específicas. Esta pregunta también huele a "hacer la tarea de otra persona por ellos". Como parte de sus maestros, debe aprender a responder sus preguntas con los recursos disponibles sin tener que apoyarse en otras personas.

Dicho esto, recomiendo escanear el espectro IEEE para cada artículo en la red, así como instalaciones solares y redes inteligentes. Eso le dará una buena base en el estado de cosas en lo que respecta a los consumidores, la ingeniería y las redes.

    
respondido por el laptop2d
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No creo que la competencia entre los consumidores sea una opción realista y aplicable. Creo que es mejor que los agregadores sean los agentes en lugar de los consumidores. Esto hará que sus suposiciones sean más realistas ya que los agregadores son los verdaderos jugadores en el mercado de redes inteligentes. [1] y [2] pueden ayudarte.

Saltando a tu tercera pregunta, como sugerencia, creo que los ataques cibernéticos en la red inteligente es un área de investigación muy buena donde se podría aplicar la teoría de juegos, en la que el hacker / atacante es tu oponente en el juego. Puede ver [3] y [4] como ejemplo.

Ref.

[1] Nguyen, D.T., Negnevitsky, M. y De Groot, M., Intercambio de respuesta a la demanda basado en grupos: concepto y modelado . IEEE Trans. Power Syst, 26 (3), pp.1677-1685. 2011.

[2] Gkatzikis, L., Koutsopoulos, I. y Salonidis, T., El papel de los agregadores en los mercados de respuesta de demanda de redes inteligentes . Revista IEEE sobre Áreas Seleccionadas en Comunicaciones, 31 (7), pp.1247-1257. 2013.

[3] Farraj, A., Hammad, E., Al Daoud, A. y Kundur, D., Un análisis teórico del juego de los ataques de cambio cibernético y la mitigación en sistemas de redes inteligentes . IEEE Transactions en Smart Grid, 7 (4), pp.1846-1855. 2016.

[4] Srikantha, P. y Kundur, D., A DER: juego diferencial de mitigación de ataques para el análisis de seguridad de redes inteligentes . IEEE Transactions en Smart Grid, 7 (3), pp.1476-1485. 2016.

    
respondido por el Hazem
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Los motores de búsqueda Google y Microsoft Scholar están llenos de temas y trabajos de tesis similares. En la práctica, la estabilidad de la red inteligente ha sido diagnosticada con muchas propuestas, pero hay muchas variables que hacen que esta pregunta sea localizada. Power Authority tiene contratos con los principales proveedores, carece de infraestructura múltiple de múltiples fuentes, pero puede tener subportadores de terceros, la demanda de suministro de las principales fuentes como la nuclear debe funcionar al 100% o, si no, descargar la carga, igualar los picos de demanda de energía con el suministro por disponibilidad y estabilidad del proveedor, no necesariamente la ruta de pérdida teórica más baja.

No se trata de que las microrredes sean importantes, pero los requisitos principales son reducir el costo de suministro, aumentar el margen de sobrecarga y la calidad, la estabilidad y la THD de la fuente.

Teniendo en cuenta el factor dinámico de potencia, los modelos de costo y la calidad de la potencia dinámica aumentan y las especificaciones de detalles deben estar bien definidas antes de que se pueda considerar cualquier solución.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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