A DISTRIBUTED SYSTEM FOR SMART ENERGY NEGOTIATION Alba Amato 1 , - PowerPoint PPT Presentation

A DISTRIBUTED SYSTEM FOR SMART ENERGY NEGOTIATION Alba Amato 1 , Beniamino Di Martino 1 , Marco Scialdone 1 , Salvatore Venticinque 1 , Svein Hallsteinsen 2 , Shanshan Jiang 2 1 Second University of Naples, 2 SINTEF ICT

MO T I V A T I O N  Wh e n c o n s i d e r i n g r e n e w a b l e e n e r g y s o u r c e s , l i k e s o l a r e l e c t r i c i t y , p e o p l e o f t e n d o n o t d i r e c t l y s e e t h e b e n e fj t o f t h e i r i n v e s t me n t .  Wh i l e t h e s u n i s s h i n i n g a n d mi g h t b e p r o d u c i n g e l e c t r i c i t y i n t h e i r h o me s , t h e y a r e a t t h e i r w o r k a n d c a n n o t u s e t h a t e n e r g y d i r e c t l y

MO T I V A T I O N  Wh i l e w h e n t h e y n e e d t h e e n e r g y a t n i g h t ( f o r l a u n d r y , l i g h t i n g , c o mp u t e r s ) t h e s o l a r p a n e l i s n o l o n g e r p r o d u c i n g .

C O S S MI C P R O J E C T P r o j e c t I D : 6 0 8 8 0 6  D u r a t i o n : O c t o b e r 1 s t 2 0 1 3 - S e p t e mb e r 3 0 t h 2 0 1 6  T o t a l c o s t : 4 . 2 6 7 . 0 6 1 €  F u n d e d b y E u r o p e a n c o mmi s s i o n - D i r e c t o r a t e  G e n e r a l C o n n e c t c a l l F P 7 —S ma r t C i t i e s – 2 0 1 3  F u n d i n g s c h e me : C o l l a b o r a t i v e P r o j e c t S T R E P   C o S S Mi c i s a n I C T p r o j e c t t h a t a i ms a t d e s i g n i n g a n i n n o v a t i v e a u t o n o mi c s y s t e ms f o r ma n a g e me n t a n d c o n t r o l o f p o w e r mi c r o - g r i d s o n u s e r s ’ b e h a l f .  D i fg e r e n t t y p e s o f b u i l d i n g s ( f o r i n s t a n c e a mi x o f h o u s e s , c o mp a n i e s a n d s c h o o l s ) c o u l d b e c o n n e c t e d i n s u c h a w a y t h a t t h i s n e i g h b o r h o o d w o u l d u s e mo r e , o r e v e n mo s t , o f i t s r e n e w a b l e . e n e r g y w i t h i n t h e c o mmu n i t y

T A R G E T  R e d u c e p e a k d e ma n d t o t h e c e n t r a l p o w e r g r i d  R e d u c e t h e n e e d f o r ( c a r b o n b a s e d ) b a c k u p p o w e r g e n e r a t i o n c a p a c i t y  R e d u c e n e e d f o r p e a k c a p a c i t y  Wi t h l e s s t o t a l s t o r a g e c a p a c i t y

C O S S MI C C O N C E P T  C o n t r o l l e r i n e a c h b u i l d i n g  C o mmu n i c a t i n g i n t h e n e i g h b o r h o o d u s i n g t h e h o u s e Wi F i a n d t h e i n t e r n e t  U s e r i n t e r f a c e o n s ma r t - p h o n e s o r t o u c h p a d s c o n n e c t e d u s i n g t h e i n t e r n e t  P e e r - t o - p e e r , n o c e n t r a l c o n t r o l l e r f o r t h e n e i g h b o r h o o d  L o w - t h r e s h o l d t e c h n o l o g y ( l o w c o s t h w , e a s y t o i n s t a l l a n d u s e , d e p l o y a b l e l o c a l l y o r i n t h e c l o u d ) A N D O p e n s o u r c e s o f t w a r e

C O S S MI C A R C H I T E C T U R E : C O MP O N E N T V I E W

D I S T R I B U T I O N V I E W  D e v i c e s : T h e y a r e h a r d w a r e d e v i c e s w i t h a n y k i n d o f w i r e l e s s / w i r e d n e t w o r k i n t e r f a c e .  D e v i c e Ma n a g e me n t : I t i s c o mp o s e d o f a n u mb e r o f d r i v e r s t h a t c o l l e c t i n f o r ma t i o n f r o m d e v i c e s a n d s e n d c o n t r o l s t o t h e m.  CoSSMic Mediator: allows users devices and data to be bounded to the local area network and there will be limited problems about privacy and routing.  MA S : S o f t w a r e a g e n t s i mp l e me n t n e g o t i a t i o n a n d t a s k . s c h e d u l e

D E P L O Y ME N T V I E W

ME D I A T O R & MA S  T h e me d i a t o r i mp l e me n t a t i o n i s b a s e d o n E mo n C MS  a n o p e n - s o u r c e w e b - a p p f o r p r o c e s s i n g , l o g g i n g a n d v i s u a l i s i n g e n e r g y , t e mp e r a t u r e a n d o t h e r e n v i r o n me n t a l d a t a .  E mo n C MS h a s b e e n e x t e n d e d t o p r o v i d e f a c i l i t i e s t o d r i v e r s f o r t h e ma n a g e me n t o f d e v i c e s .  T h e J A D E a g e n t p l a t f o r m h a s b e e n u s e d t o d e v e l o p a p r e l i mi n a r y p r o t o t y p e o f t h e Mu l t i A g e n t S y s t e m .  J A D E i s a f r e e s o f t w a r e f r a me w o r k f o r a g e n t s d e v e l o p me n t a n d ma n a g e me n t t o t a l l y w r i t t e n i n J a v a .  J A D E i s a l s o f u l l y c o mp l i a n t w i t h F I P A s p e c i fj c a t i o n s .

MA S A R C H I T E C T U R E

E N E R G Y N E G O T I A T I O N  Agents are classified according to two categories:  Consumers: they buy energy for passive devices.  P r o d u c e r s : t h e y c a n s e l l e n e r g y . I n t h e fj r s t p r o t o t y p e n e g o t i a t i o n s t r a t e g y i s v e r y s i mp l e :  T h e c o s t o f e n e r g y i s a l w a y s l e s s t h a n t h e o n e fj x e d b y t h e p o w e r s u p p l i e r ( n o f e e s ) .  I n t h i s c o n d i t i o n t h e o n l y p a r a me t e r s t h a t a r e e v a l u a t e d d u r i n g a n e g o t i a t i o n a r e t h e a mo u n t o f e n e r g y t o b u y / s e l l a n d t h e d u r a t i o n o f t h e c o n t r a c t .

N E G O T I A T I O N S T R A T E G Y A N D P R O T O C O L C o n t r o l A g e n t s w i l l p u r s e c o mp l e me n t a r y o b j e c t i v e s :  C o n s u me r s : t r y t o g e t a s mu c h e n e r g y a s i t i s r e q u i r e d f r o m t h e n e i g h b o r h o o d , t h u s a c h i e v i n g s i g n i fj c a n t s a v i n g s .  P r o d u c e r s : t r y t o s e l l t o n e i g h b o r h o o d a l l t h e o v e r p r o d u c t i o n t o C o s s Mi c c o n s u me r s , t o i mp r o v e t h e i r i n c o me . the primary goal is to obtain, by negotiation between agents the minimization of energy exchange with outside the neighborhood

S E R V I C E L E V E L A G R E E ME N T S ( S L A S )  S L A s r e p r e s e n t s a n a g r e e me n t b e t w e e n a c l i e n t a n d a p r o v i d e r i n t h e c o n t e x t o f a p a r t i c u l a r s e r v i c e p r o v i s i o n  S L A s a l l o w e n e r g y p r o d u c e r s t o d e fj n e t h e o fg e r e d s e r v i c e a n d t h e c o n d i t i o n s f o r t h e a s s e s s me n t o f t h e s e r v i c e i t s e l f .  O n t h e o t h e r h a n d e n e r g y c o n s u me r s w i l l b e a b l e t o l o o k f o r a n d b o o k t h e r e q u i r e d o fg e r , o r t o e x p r e s s t h e i r o w n r e q u i r e me n t s i n a n e g o t i a t i o n s c e n a r i o .