The energy market and electric grid play a major role in everyday life. Most areas in modern society, such as: communication, health, transportation, the financial system and many others; require electrical energy to operate properly. Traditionally energy grids operate in a centralized manner. Consumers are connected to centralized utilities in the grid and energy flows from producers to Consumers. However, the rising in popularity in Renewable Energy Sources (RES) such as photovoltaic panels installed in households, small commerce and small industry wide spread the use of distributed energy generation, which the main energy grid was not designed to support. One of the possible solutions for this problem is the creation of a Local Energy Market (LeM). A LeM is a market that operates in a small physical area such as a neighborhood. Traditional consumers can become active market participants under a LeM. That is possible because the LeM is structured in such a way as to enable small-scale negotiations and energy exchanges between participants, who traditionally would only be final consumers. The LeM is capable of dealing with distributed energy generation from RES because negotiations and distribution happen at a local level, thus reducing problems with the main grid. Furthermore, the participation in the local market can reduce energy costs or even create profits for consumers, while contributing to easy the management of the grid and associated technical losses. This work explores the concept of LeM and is focused on two main objectives: designing and developing a system that allows the simulation of LeM, and designing and developing a mechanism that allows trusted negotiations in this market. To accomplish these objectives a Multi-Agent System (MAS) architecture is proposed to model and allow the simulation of LeM. Furthermore to support the market it is also proposed a trust model used to evaluate the behavior of participants and detecting faulty or malicious activities. The developed MAS models a LeM based on a Smart Grid, that is an energy grid with a cyber-physical system with smart meters and communications mechanisms. The MAS was developed with agents to model sensors, market participants and a Market Interaction Manager (MIM) agent that is responsible for managing the negotiations and for applying trust mechanisms. The trust mechanism was designed to attribute a dynamic trust value to each participant, which is reviewed during the all negotiation period. This evaluation of the participant’s trust is based on the analysis of historical data, contextual data, such as weather conditions, and by using forecasting methods to predict the participant expected behavior, allowing to penalize the ones that are exhibiting a questionable behavior in the market. A case study simulation was made with the objective of understanding how the proposed trust mechanism performed, and how the use of different forecasting methods can interfere with it. The results obtained allowed us to conclude that the trust methodology is able to update the trust of each participant, during the negotiation period, and when paired with a well performing forecasting mechanism it is able to achieve a trusted evaluation of the participants behavior. Taking into consideration these results we believe that the proposed trust methodology is capable of providing a valuable trust assessment when used by the MIM agent. This Master Thesis is developed within the scope of a project called Secure interactions and trusted Participation in local Electricity Trading (SPET), a FCT-SAICT2017 funded Research & Development project. SPET project envisions the development of a MAS that is designed to model and simulate the operations of a LeM, taking a focus on security and market trust necessary in this negotiation environment.O mercado de energia e a rede elétrica desempenham um papel importante na vida quotidiana da população. Grande parte das áreas da sociedade moderna, como é o caso da comunicação, transportes, saúde, sistema financeiro, entre outras; requer energia elétrica para funcionar corretamente. Tradicionalmente, as redes de energia operam de forma centralizada. Os consumidores estão conectados a fornecedores centralizados na rede e a energia é transferida dos produtores para os consumidores. No entanto, o aumento da popularidade das Fontes de Energia Renováveis (FER), como painéis fotovoltaicos instalados nas residências, pequeno comércio e pequena indústria, difundiu o uso da geração distribuída de energia, que a rede principal de energia não foi projetada para suportar. Uma das possíveis soluções para esse problema é a criação de um Mercado Local de Energia (MLe). Um MLe é um mercado que opera numa pequena área física, como uma vizinhança. Num MLe, os consumidores tradicionais têm a possibilidade de ser participantes ativos no mercado. Isto é possível porque o MLe está estruturado de forma a permitir negociações em pequena escala e trocas de energia entre os participantes, que tradicionalmente seriam apenas consumidores finais. O MLe é capaz de lidar com a geração de energia distribuída proveniente das FER, porque as negociações e a distribuição ocorrem a um nível local, reduzindo assim os problemas com a rede principal. Para além disso, a participação no mercado local pode reduzir os custos de energia ou até gerar lucros para os consumidores, contribuindo ainda para facilitar a gestão da rede e reduzir as perdas técnicas a ela associadas. Este trabalho explora o conceito de MLe e está focado em dois objetivos principais: projetar e desenvolver um sistema que permita a simulação de MLe, bem como um mecanismo que permita negociações confiáveis neste mercado. Para atingir estes objetivos, é proposta uma arquitetura de Sistema Multi-Agente (SMA) para modelar e permitir a simulação do MLe. Para além disso, para apoiar o mercado, também é proposto um modelo de confiança utilizado para avaliar o comportamento dos participantes e detetar falhas ou atividades maliciosas. O SMA desenvolvido modela um MLe com base numa Smart Grid, que é uma rede de energia com um sistema ciber-físico, com sensores inteligentes e mecanismos de comunicação. O SMA foi desenvolvido com agentes para modelar sensores, participantes do mercado e um agente Market Interaction Manager (MIM), responsável pela gestão das negociações e pela aplicação de mecanismos de confiança. O mecanismo de confiança foi projetado para atribuir um valor de confiança dinâmico a cada participante, que é adaptado durante todo o período de negociação. Essa avaliação da confiança do participante é baseada na análise de dados históricos, contextuais, como condições climatéricas, e no uso de métodos de previsão para antever o comportamento esperado do participante, permitindo penalizar aqueles que exibem um comportamento questionável no mercado. Foi realizada uma simulação de caso de estudo, com o objetivo de avaliar o desempenho do mecanismo de confiança proposto e de que forma é que o uso de diferentes métodos de previsão interfere neste desempenho. Os resultados obtidos permitiram concluir que a metodologia de confiança é capaz de atualizar a confiança de cada participante, durante o período de negociação e, quando combinada com um mecanismo de previsão com bom desempenho, é capaz de obter uma avaliação confiável do comportamento dos participantes. Tendo em consideração estes resultados, acreditamos que a metodologia de confiança proposta é capaz de fornecer uma avaliação de confiança valiosa quando usada pelo agente MIM. Esta tese de mestrado é desenvolvida no âmbito de um projeto chamado Secure interactions and trusted Participation in local Electricity Trading (SPET), um projeto de Investigação e Desenvolvimento (I&D) financiado pela FCT-SAICT2017. O projeto SPET tem como objetivo o desenvolvimento de um MAS para a modelação e simulação de MLe, tendo como foco a segurança e confiança necessárias neste ambiente de negociação
