Prenegotiation and actual negotiation in electricity markets

Abstract

Software agents have been successfully used in a vast range of applications. Agents have been gradually designed to act in open environments and to manage their cooperative and competitive interactions with other agents present in their environment. In a Multi-agent System (MAS), involving different agents operating individually to meet their design goals, conflict will be inevitable — it is not necessarily bad or good, but it is inevitable. Conflict is the focal point of interaction, i.e. the driving force of negotiation. Furthermore, conflict is the element that connects the individual and social behavior of agents. Software tools based on intelligent agents with negotiating capabilities have became important and pervasive. Particularly, there is a growing demand to develop MAS featuring bilateral contracts in liberalized Electricity Markets (EMs). This dissertation addresses, at least in part, this challenge by presenting the computational tool NSEM – Negotiation Simulator for Electricity Markets. NSEM features Belief-Desire-Intention agents able to effectively plan actions, manage conflicts, and trade proposals to reach mutually beneficial agreements. NSEM focuses on the preliminary activities that should come before negotiation, usually referred to as prenegotiation. These activities include the definition of the issues at stake, their prioritization, and the selection of an appropriate protocol and effective strategies. This dissertation presents details of NSEM’s implementation and test. NSEM was developed with the JAVA programming language and the JADE platform. Its test was performed by using a case study, featuring prenegotiation and actual negotiation of bilateral contracts in liberalized EMs.

A tecnologia baseada em agentes computacionais autónomos tem vindo a ser utilizada com sucesso numa vasta gama de aplicações. Num Sistema Multi-agente (SMA), composto por diversos agentes atuando individualmente para alcançarr os seus objectivos de projecto, os conflitos são inevitáveis. Os conflitos constituem o elemento que liga o comportamento individual e social dos agentes, sendo normalmente a força motriz da negociação. O desenvolvimento de agentes com capacidade negocial sofreu avanços significativos ao longo dos últimos anos. Estes agentes apresentam diversas vantagens relativamente aos negociadores humanos, sendo de realçar a capacidade de obterem acordos benéficos para todas as partes envolvidas na negociação. Nesta perspectiva, salienta-se a procura crescente de SMAs para simular a contratação bilateral de energia em mercados liberalizados. Esta dissertação tenta responder a este desafio através do desenvolvimento da ferramenta computacional NSEM: “Negotiation Simulator for Electricity Markets”. NSEM permite criar agentes constituídos pelas atitudes mentais de crença, desejo e intenção, capazes de planear ações de forma efectiva, gerir conflitos, e negociar acordos mutualmente beneficiáveis. NSEM coloca a ênfase no conjunto de atividades preliminares a realizar antes da negociação, referido usualmente como pré-negociação. Estas atividades incluem a definição dos itens a negociar, as suas prioridades, a escolha de um protocolo apropriado, e a seleção de estratégias efetivas. Esta dissertação ao apresenta detalhes da implementação e teste do NSEM. A implementação foi efetuada através do Java e do JADE. O teste foi realizado através do desenvolvimento de um caso de estudo referente à contratação bilateral de energia em mercados de eletricidade liberalizados.