MuLDeR – Demand Response Multi-Livello

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/501705
• Projekttitel Englisch: MuLDeR – Multi-Level Demand Response

Schlüsselwörter (Englisch)

DR, demand response, activation, aggregator, blockchain, peer-to-peer

Kurzbeschreibung (Englisch)

A comprehensive approach towards the actuation of flexibility, taking into account its effects at all grid levels and for all actors involved, is crucial for a successful implementation of demand response (DR). The goal of the MuLDeR project is to develop grid-aware mechanisms for the activation of demand response. Two methods will be investigated: a multi-level hierarchical distributed control scheme making use of trusted aggregators at different levels of the grid and a gossip-based coordination mechanism without aggregators, based on a peer-to-peer network. In both cases, we will design mechanisms that allow offering DR services to all actors involved and at all grid levels while making sure that the control actions are not violating grid constraints throughout the entire network and that power quality is guaranteed. The applicability of the proposed solutions will be evaluated in simulation and tested in a lab-scale testbed in collaboration with two industrial partners.

Kurzbeschreibung (Italienisch)

Un approccio completo alla flessibilità, che tenga conto degli effetti a tutti i livelli di tensione della rete e di tutti gli attori coinvolti è un passaggio essenziale per arrivare con successo a un’implementazione di demand side management. L’obiettivo del progetto MuLDeR è di sviluppare meccanismi di attivazione della demand response (DR) consapevoli degli effetti sulla rete. Verranno studiati due metodi: uno schema di controllo multi-livello distribuito con aggregatori fidati a differenti livelli della rete e un sistema di coordinamento basato sullo scambio di messaggi con un protocollo gossip su una rete peer-to-peer, senza aggregatori. In entrambi i casi verranno progettati meccanismi DR che avvantaggino tutti gli attori coinvolti nello scambio di energia, assicurando al contempo la non violazione dei vincoli di rete e la qualità della potenza elettrica. L’applicabilità delle soluzioni proposte sarà valutata attraverso simulazioni e test di laboratorio in collaborazione con due partner industriali.

Schlussbericht (Englisch)

A comprehensive approach towards the actuation of flexibility, taking into account its effects at all grid levels and for all actors involved, is crucial for a successful implementation of demand response (DR). The goal of the MuLDeR project is to develop grid-aware mechanisms for the activation of demand response. Different methods to coordinate flexible demand and storage have been investigated. In particular, a multi-level hierarchical distributed control scheme making use of trusted aggregators at different levels of the grid has been studied in detail. The possibility of doing without aggregators using a gossip-based coordination mechanism based on a peer-to-peer network has also been explored. Mechanisms that allow offering DR services to all actors involved and at all grid levels while making sure that the control actions are not violating grid constraints throughout the entire network and that power quality is guaranteed have been studied. The applicability of the proposed solutions has been evaluated in simulation and is being tested in a pilot project, in the region of Lugano (https://lic.energy).

Zugehörige Dokumente

• Final Report [PDF] 5'101 kB
• Common final report (NEMoGrid, MuLDeR, LIC) [PDF] 11'952 kB

Schlussbericht (Französisch)

Une approche globale de l’activation de la flexibilité, prenant en compte ses effets à tous les niveaux du réseau et pour tous les acteurs impliqués, est cruciale pour une mise en œuvre réussie de la réponse à la demande (DR). L’objectif du projet MuLDeR est de développer des mécanismes conscients de l’état du reseau pour l’activation de la réponse à la demande. Différentes méthodes de coordination de la demande flexible et du stockage ont été étudiées. En particulier, un schéma de contrôle distribué hiérarchique à plusieurs niveaux utilisant des agrégateurs fiables à différents niveaux du réseau a été étudié en détail. La possibilité de se passer d’agrégateurs en utilisant un mécanisme de coordination basé sur les ragots et sur un réseau d’égal à égal a également été étudiée. Des mécanismes permettant d’offrir des services de RD à tous les acteurs concernés et à tous les niveaux du réseau tout en s’assurant que les actions de contrôle ne violent pas les contraintes du réseau dans son ensemble et que la qualité de l’électricité est garantie ont été étudiés. L’applicabilité des solutions proposées a été évaluée en simulation et est actuellement testée dans le cadre d’un projet pilote, dans la région de Lugano (https://lic.energy).

Schlussbericht (Italienisch)

Riassunto. Un approccio globale all’attuazione della flessibilità, che tenga conto dei suoi effetti a tutti i livelli della rete e per tutti gli attori coinvolti, è fondamentale per un’implementazione di successo del demand response (DR). L’obiettivo del progetto MuLDeR è quello di sviluppare meccanismi grid-aware per l’attivazione del DR. Sono stati studiati diversi metodi per coordinare la domanda flessibile e lo stoccaggio. In particolare, è stato studiato in dettaglio uno schema di controllo distribuito gerarchico multilivello che fa uso di aggregatori a diversi livelli della rete. È stata anche esplorata la possibilità di fare a meno degli aggregatori utilizzando un meccanismo di coordinamento basato sul gossip e su una rete peer-topeer. Sono stati studiati meccanismi che permettono di offrire servizi di DR a tutti gli attori coinvolti e a tutti i livelli della rete, assicurandosi che le azioni di controllo non violino i vincoli della rete in tutta la rete e che la qualità dell’energia sia garantita. L’applicabilità delle soluzioni proposte è stata valutata in simulazione ed è in fase di test in un progetto pilota, nella regione di Lugano (https://lic.energy).