Coordinated operation between distribution system operator and demand-side management

Abstract

This paper presents a coordination scheme that aims to minimize the required data exchange between the distribution system operator (DSO) and stakeholders actively operating on the demand side (e.g. prosumers, EV charging point operators). The proposed methodology reduces the complexity of coordination among various stakeholders with the objective of maximizing the utilization of the available grid hosting capacity. The proposed decoupled optimization approach consists of two distinct optimization problems: i) a region-based optimization method that determines secure operational limits for power injections at consumption points from the grid perspective, and ii) a demand-side optimization concerning the operation of technology asset groups implementing local operational policies, such as cost-optimal operation, operation in accordance with the maximum secure active power injections and provision of system services to DSO. The decoupled optimization problems are formally defined and the overall methodological approach is demonstrated using three use cases related to different demand-side operational policies.

Tento článek představuje koordinační schéma, jehož cílem je minimalizovat požadovanou výměnu dat mezi provozovatelem distribuční soustavy (DSO) a zúčastněnými stranami aktivně působícími na straně poptávky (např. spotřebitelé-prozumenti, provozovatelé nabíjecích stanic pro elektromobily). Navrhovaná metodologie snižuje složitost koordinace mezi různými zúčastněnými stranami s cílem maximalizovat využití dostupné kapacity sítě. Navrhovaný přístup oddělené optimalizace se skládá ze dvou odlišných optimalizačních problémů: i) optimalizační metody založené na regionu, která určuje bezpečné provozní limity pro dodávky energie do odběrných míst z pohledu sítě, a ii) optimalizace na straně poptávky týkající se provozu skupin technologických aktiv, které implementují lokální provozní zásady, jako je nákladově optimální provoz, provoz v souladu s maximálními bezpečnými dodávkami činného výkonu a poskytování systémových služeb pro DSO. Problémy oddělené optimalizace jsou formálně definovány a celkový metodologický přístup je demonstrován pomocí tří případů užití souvisejících s různými provozními zásadami na straně poptávky.