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Forecast-Based Energy Management for Optimal Energy Dispatch in a Microgrid

dc.contributor.authorDurán Siguenza, Juan Francisco
dc.contributor.authorMinchala Ávila, Luis Ismael
dc.date.accessioned2024-03-12T14:14:21Z
dc.date.available2024-03-12T14:14:21Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractThis article describes the development of an optimal and predictive energy management system (EMS) for a microgrid with a high photovoltaic (PV) power contribution. The EMS utilizes a predictive long-short-term memory (LSTM) neural network trained on real PV power and consumption data. Optimal EMS decisions focus on managing the state of charge (SoC) of the battery energy storage system (BESS) within defined limits and determining the optimal power contributions from the microgrid components. The simulation utilizes MATLAB R2023a to solve a mixed-integer optimization problem and HOMER Pro 3.14 to simulate the microgrid. The EMS solves this optimization problem for the current sampling time (Formula presented.) and the immediate sampling time (Formula presented.), which implies a prediction of one hour in advance. An upper-layer decision algorithm determines the operating state of the BESS, that is, to charge or discharge the batteries. An economic and technical impact analysis of our approach compared to two EMSs based on a pure economic optimization approach and a peak-shaving algorithm reveals superior BESS integration, achieving 59% in demand satisfaction without compromising the life of the equipment, avoiding inexpedient power delivery, and preventing significant increases in operating costs.
dc.identifier.doi10.3390/en17020486
dc.identifier.issn1996-1073
dc.identifier.urihttp://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/44241
dc.identifier.urihttps://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85183321555&doi=10.3390%2fen17020486&origin=inward&txGid=ba7951cac78e82c760eeb6bdf5ef6fa7
dc.language.isoes_ES
dc.sourceEnergies
dc.subjectForecast
dc.subjectRenewable energy
dc.subjectEnergy management system
dc.subjectMicrogrid
dc.titleForecast-Based Energy Management for Optimal Energy Dispatch in a Microgrid
dc.typeARTÍCULO
dc.ucuenca.afiliacionMinchala, L., Universidad de Cuenca, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones(DEET), Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.afiliacionDuran, J., Universidad de Cuenca, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones(DEET), Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio2. Ingeniería y Tecnología
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado2.2.1 Ingeniería Eléctrica y Electrónica
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico2.2 Ingenierias Eléctrica, Electrónica e Información
dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio07 - Ingeniería, Industria y Construcción
dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado0713 - Electricidad y Energia
dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico071 - Ingeniería y Profesiones Afines
dc.ucuenca.correspondenciaMinchala Avila, Luis Ismael, ismael.minchala@ucuenca.edu.ec
dc.ucuenca.cuartilQ2
dc.ucuenca.factorimpacto0.632
dc.ucuenca.idautor0301453486
dc.ucuenca.idautor0302154349
dc.ucuenca.indicebibliograficoSCOPUS
dc.ucuenca.numerocitaciones0
dc.ucuenca.urifuentehttps://www.mdpi.com/1996-1073/17
dc.ucuenca.versionVersión publicada
dc.ucuenca.volumenVolumen 17, número 2
dspace.entity.typePublication
relation.isAuthorOfPublicationa3e784e2-0457-4d35-911e-12908570f43c
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscoverya3e784e2-0457-4d35-911e-12908570f43c

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