casEV - Modelling smart power grids with V2G charging as complex systems within an urban context

Abstract

Denne oppgaven tar sikte på å undersøke hvordan bruk av kompleks systemmodellering kan benyttes til å se hvordan flyten av mennesker og trafikk kan ha en effekt på energiforbruket i et urbant område. Et rammeverk for "smart grid" arkitektur med tilbakeladning av strøm fra elektriske biler til kraftnettet, som ble foreslått av forfatteren som en del av et forskningsprosjekt i fjor, implementeres i en eksisterende modell \textit{CitySim}. \textit{CitySim} simulerer trafikk og bevegelse av mennesker ved hjelp av agentbasert modellering. En litteraturgjennomgang av emner relatert til komplekse systemer, agentbasert modellering og smarte kraftnett ble gjennomført for å gi en oversikt og forståelse av temaene som er mest sentrale i oppgaven. Tre eksperimenter ble utført ved å kjøre simuleringer med modellen for å demonstrere eksempler på hvordan en slik modell kan brukes. I tillegg til å hjelpe til med validering av det implementerte rammeverket. Resultatene fra simuleringene blir deretter sett på og diskutert i forhold til oppgavens mål og forskningsspørsmål. Modellen som er foreslått i denne oppgaven har tittelen casEV, og kildekoden finnes her [https://github.com/sebastge/thesisFinal].

This thesis sets out to investigate how the use of complex systems modelling can be utilized to see how the flow of people and traffic can have an effect on the energy consumption within an urban area. A framework for smart grid architecture with vehicle-to-grid charging, that was proposed by the author as part of a research project last year, is implemented into an existing model \textit{CitySim}. \textit{CitySim} simulates the traffic and movement of people with the help of agent-based modelling. A literature review of topics related to complex systems, agent based modelling and smart power grids was conducted to give an overview and understanding of the subjects most central to the thesis. Three experiments were carried out by running simulations with the model, in order to demonstrate examples of how such a model can be utilized. As well as aiding in the validation of the framework implemented. The results are then viewed and discussed in relation to the thesis' goal and research questions. The model proposed in this thesis is titled casEV and the source code can be found here [https://github.com/sebastge/thesisFinal].