A Methodology to Compare the Effects of Demand-Side Management Strategies in the Planning of Islanded/Isolated Microgrids

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dc.contributor.advisorSolano Martínez, Javier Enrique
dc.contributor.advisorDuarte Gualdrón, César Antonio
dc.contributor.authorOviedo Cepeda, Juan Carlos
dc.contributor.evaluatorBlanco Solano, Jairo
dc.contributor.evaluatorPetit Suárez, Johann Farith
dc.contributor.evaluatorTorres Barreto, Martha Liliana
dc.contributor.evaluatorMojica Nava, Eduardo
dc.contributor.evaluatorHissel, Daniel
dc.date.accessioned2022-04-01T04:50:37Z
dc.date.available2022-04-01T04:50:37Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractLa integración del dimensionamiento, el despacho, la gestión de la demanda gestión de la demanda y la fijación de tarifas desde la planificación de las microrredes aisladas puede reducir potencialmente los costos totales y los pagos de los clientes o aumentar la utilización de energías renovables. A pesar de estos beneficios, hay una escasez en la literatura que explore cómo estas características afectan a la planificación de las microrredes aisladas. Más aún, la literatura revisada carece de una metodología capaz de integrar los cuatro aspectos para medir sus impactos sobre la planificación de microrredes aisladas. Para llenar este vacío, esta tesis propone una metodología que integra los cuatro aspectos y la incorpora como un programa de software libre. La metodología utiliza módulos como bloques de construcción para representar los modelos de las fuentes de energía, los sistemas de almacenamiento, las funciones de respuesta de la demanda de los clientes y las estrategias de gestión de la demanda, entre otros. El enfoque modular permite a los planificadores de microrredes llevar a cabo sus análisis simplemente eligiendo los bloques de construcción que se ajustan a las características de sus proyectos de microrredes aisladas. La formulación matemática garantiza que cada bloque de construcción siga las Reglas Convexas Disciplinadas, lo cual garantiza la convexidad de la formulación resultante. Por lo tanto, la metodología propuesta puede garantizar la unicidad y la optimalizad de la solución, independientemente de la arquitectura de la microrred o de los bloques de construcción que elijan los planificadores.
dc.description.abstractenglishThe integration of sizing, dispatch, Demand-Side Management (DSM) and tariff setting since the plan-ning of Isolated/Islanded Microgrids (IMGs) can potentially reduce total costs and customer payments or increase renewable energy utilization. Despite these benefits, there is a paucity in literature exploring how the sizing, dispatch, DSM and tariffs affects IMG planning. Even more, the reviewed literature lacks of a methodology capable of inte-grating the four aspects to measure their impacts over the planning of IMGs. To fill this gap, this thesis proposes a methodology that integrates the four aspects and incorporates it as an open-source framework to measure the effects of different DSM strategies on IMG planning. The open-source framework uses modules as building blocks to rep-resent the models of the energy sources, storage systems, the functions of demand response of the customers, and DSM strategies, amongst others. The modular approach allows planners and policymakers to perform their analysis by merely choosing the building blocks that match with their IMG projects’ characteristics. The underlying mathe-matical formulation of the framework guarantees that each building block follow Disciplined Convex Rules, which, by convex analysis rules, will preserve the convexity of the resulting formulation. Therefore, the proposed methodology and framework can guarantee the solution’s uniqueness and optimality, regardless of the architecture of the IMG or the building blocks planners or policymakers choose.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000114813
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería
dc.description.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?hl=es&user=RaHUMYMAAAAJ
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9377-9460
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9578
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programDoctorado en Ingeniería: Área Ingeniería Eléctrica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMicrorredes
dc.subjectDimensionamiento
dc.subjectDespacho
dc.subjectGestión de la Demanda
dc.subjectTarifas Dinámicas
dc.subject.keywordMicrogrids
dc.subject.keywordSizing
dc.subject.keywordDispatch
dc.subject.keywordDemand-Side Management
dc.subject.keywordDynamic Tariffs
dc.titleA Methodology to Compare the Effects of Demand-Side Management Strategies in the Planning of Islanded/Isolated Microgrids
dc.title.englishA Methodology to Compare the Effects of Demand-Side Management Strategies in the Planning of Islanded/Isolated Microgrids
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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