Bilevel Programming; Distribution Network Planning; Distribution Network; Network Users; Optimization
Abstract :
[en] When elaborating a distribution network development plan, it is paramount to jointly consider the multi-year network infrastructure development plan and the network users’ energy infrastructure evolution. To this end, we provide a comprehensive formulation of a bilevel program in a one-leader multi-follower setting with the distribution network development plan as the upper level, while the lower level minimizes network users’ energy costs. Solving this optimization problem allows for assessing the impact of exogenous factors, such as network users’ demand on network development plans and network user investment in distributed energy sources and storage. Results are reported using a 23-node test system and a new open-source toolbox developed during this research. We also evaluate the CO2 footprint of the components of the system. [fr] Lors de l'élaboration d'un plan de développement du réseau de distribution, il est essentiel de considérer conjointement le plan de développement des infrastructures du réseau sur plusieurs années et l'évolution des infrastructures énergétiques des utilisateurs du réseau. À cette fin, nous proposons une formulation complète d'un programme bi-niveau dans un contexte à un "leader" et plusieurs "followers", où le plan de développement du réseau de distribution constitue le niveau du haut (upper level), tandis que le niveau du bas (lower level) minimise les coûts énergétiques des utilisateurs du réseau. La résolution de ce problème d'optimisation permet d'évaluer l'impact de facteurs exogènes, tels que la demande des utilisateurs du réseau sur les plans de développement du réseau et les investissements des utilisateurs du réseau dans les sources d'énergie distribuées et le stockage. Les résultats sont présentés à l'aide d'un réseau de distribution moyenne tension test à 23 nœuds et d'un nouvel outil open-source développé au cours de cette recherche. Nous évaluons également l'empreinte carbone des composants du système.
Research Center/Unit :
Montefiore Institute - Montefiore Institute of Electrical Engineering and Computer Science - ULiège
Disciplines :
Electrical & electronics engineering
Author, co-author :
Bailly, Geoffrey ✱; Université de Liège - ULiège > Montefiore Institute of Electrical Engineering and Computer Science
Cornet, Manon ✱; Université de Liège - ULiège > Département d'électricité, électronique et informatique (Institut Montefiore) > Smart-Microgrids
Glavic, Mevludin ; Université de Liège - ULiège > Montefiore Institute of Electrical Engineering and Computer Science
Cornélusse, Bertrand ; Université de Liège - ULiège > Département d'électricité, électronique et informatique (Institut Montefiore) > Smart-Microgrids
✱ These authors have contributed equally to this work.
Language :
English
Title :
A Bilevel Programming Approach for Distribution Network Development Planning
