Contributions to variable renewable energy systems simulation, design, and integration under uncertainty and stochasticity

Abstract

This dissertation presents the development of a novel simulation methodology for solar irradiance and air temperature time series as well as the integration of optimal control and machine learning methodologies to support the decision-making process of DERs (i.e. operative decisions) as well as the decisions taken in the transmission network (i.e. investment and planing decisions). For instance DERs, such as virtual power plants (VPPs), participate in the aggregated market to provide services (i.e. Complementary services, flexibility services to guarantee the energy supply, among others.) to the electricity system, particularly when there is a lack of diversification or the system is heavily invested in non-renewable energy sources.

Esta disertación presenta el desarrollo de una metodología de simulación novedosa para series de tiempo de irradiancia solar y temperatura del aire, así como la integración de metodologías óptimas de control y aprendizaje automático para apoyar el proceso de toma de decisiones de DER (es decir, decisiones operativas), así como las decisiones tomadas. en la red de transmisión (es decir, decisiones de inversión y planificación). Por ejemplo, los DER, como las plantas de energía virtual (VPP), participan en el mercado agregado para brindar servicios (es decir, servicios complementarios, servicios de flexibilidad para garantizar el suministro de energía, entre otros) al sistema eléctrico, particularmente cuando hay una falta de diversificación o el sistema está fuertemente invertido en fuentes de energía no renovables.