Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2023 - zeszyt 10

A Hybrid Dynamic Programming-Priority List Approach for Generation Scheduling Solution

Hybrydowe podejście do programowania dynamicznego z listą priorytetów dla rozwiązania do planowania generacji

10.15199/48.2023.10.08

nr katalogowy: 145773
10.15199/48.2023.10.08

Streszczenie

The objective of generation scheduling is to minimize the total cost and satisfy the predicted energy demand and other system restrictions, known as the unit commitment (UC) problem. This problem involves determining which units should be online in each period and how much energy each of these online units should produce. This paper presents a new fast, efficient, robust, and relaxed method to solve the unit commitment problem using a hybrid dynamic programming (DP) algorithm with a priority list method as a screening tool. The dynamic programming algorithm is used for each list to solve the economic dispatch problem of switched units for each list as a sub-problem. This method, an advanced optimization technique with many application areas, divides the problem into several smaller problems, solves them, and develops an optimal solution to the initial problem step by step. A ten-unit system is used to prove the effectiveness and efficiency of the proposed method. The optimization of these decisions allows for the generation of power at minimum cost while meeting demand and other operational constraints.

Abstract

Celem planowania generacji jest minimalizacja całkowitego kosztu i zaspokojenie przewidywanego zapotrzebowania na energię oraz innych ograniczeń systemowych, co znane jest jako problem zaangażowania jednostek (UC). Problem ten polega na określeniu, które jednostki powinny być włączone do sieci w każdym okresie oraz ile energii każda z tych jednostek powinna wyprodukować. W artykule przedstawiono nową szybką, wydajną, wytrzymałą i zrelaksowaną metodę rozwiązywania problemu zaangażowania jednostek przy użyciu hybrydowego algorytmu programowania dynamicznego (DP) z metodą listy priorytetów jako narzędzia przesiewowego. Algorytm programowania dynamicznego jest używany dla każdej listy do rozwiązania problemu ekonomicznego rozdysponowania przełączonych jednostek dla każdej listy jako podproblemu. Metoda ta, będąca zaawansowaną techniką optymalizacji o wielu obszarach zastosowań, dzieli problem na szereg mniejszych problemów, rozwiązuje je i krok po kroku opracowuje optymalne rozwiązanie problemu początkowego. Do udowodnienia skuteczności i efektywności proponowanej metody wykorzystano dziesięcioelementowy system. Optymalizacja tych decyzji pozwala na wytwarzanie energii przy minimalnych kosztach, przy jednoczesnym spełnieniu zapotrzebowania i innych ograniczeń operacyjnych

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Wood, A. J., Wollenberg, B. F., & Sheblé, G. B., Power generation, operation, and control, John Wiley & Sons, (2013).
[2] Peng, Q., Liu, W., Zhang, Y., Zeng, S., & Graham, B., Generation planning for power companies with hybrid production technologies under multiple renewable energy policies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 176(2023), 113209.
[3] Benhamida, F., & Abdelbar, B., Enhanced Lagrangian relaxation solution to the generation scheduling problem. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 32(2010), nr 10, 1099-1105.
[4] Senjyu, T., Shimabukuro, K., Uezato, K., & Funabashi, T., A fast technique for unit commitment problem by extended priority list. IEEE Transactions on Power Systems, 18(2003), nr 2, 882-888.
[5] Burns, R. M., Optimization of priority lists for a unit commitment program. In Proc. IEEE Power Eng. Soc. Summer Meeting, (1975), IEEE.
[6] Cohen, A. I., & Yoshimura, M., A branch-and-bound algorithm for unit commitment. IEEE Transactions on power apparatus and Systems, (1983), nr 2, 444-451.
[7] Lan, Y., Zhai, Q., Liu, X., & Guan, X., Fast Stochastic Dual Dynamic Programming for Economic Dispatch in Distribution Systems. IEEE Transactions on Power Systems, (2022).
[8] Bouddou, R., Benhamida, F., Zeggai, A., Ziane, I., & Belgacem, M., The dynamic economic dispatch in an integrated windthermal electricity market using simulated annealing algorithm. Przeglad Elektrotechniczny, 96(2020), nr 11, 55-60.
[9] Bouddou, R., Benhamida, F., & Belgacem, M., Profit analysis and optimization in a deregulated electricity market using DCOPF based LMP. In 2019 International Conference on Applied Automation and Industrial Diagnostics (ICAAID) (Vol. 1, pp. 1-6), (2019, September), IEEE.
[10] Baskar, P., Joseph, M. A., Narayanan, N., & Loya, R. B., Experimental investigation of oxygen enrichment on performance of twin cylinder diesel engine with variation of injection pressure. In 2013 International Conference on Energy Efficient Technologies for Sustainability (pp. 682-687), (2013, April), IEEE.
[11] Ke, X., Wu, D., Lu, N., & Kintner-Meyer, M. (2015, July). A modified priority list-based MILP method for solving large-scale unit commitment problems. In 2015 IEEE Power & Energy Society General Meeting (pp. 1-5). IEEE.
[12] Tingfang, Y., & Ting, T. O. (2008, December). Methodological priority list for unit commitment problem. In 2008 international conference on computer science and software engineering (Vol. 1, pp. 176-179). IEEE.
[13] Lynn, N., Suganthan, P. N., Narasimalu, S., Pamulapati, T., & Mallipeddi, R. (2019, December). Unit commitment using timeahead priority list and heterogeneous comprehensive learning PSO. In 2019 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (SSCI) (pp. 2279-2286), (2019), IEEE.
[14] Elsayed, A. M., Maklad, A. M., & Farrag, S. M., A new priority list unit commitment method for large-scale power systems. In 2017 Nineteenth International Middle East Power Systems Conference (MEPCON) (pp. 359-367), (2017, December), IEEE.
[15] Singhal, P. K., & Sharma, R. N. (2011, September). Dynamic programming approach for solving power generating unit commitment problem. In 2011 2nd International Conference on Computer and Communication Technology (ICCCT-2011) (pp. 298-303). IEEE.
[16] VSinghal, P. K., & Sharma, R. N., Dynamic programming approach for large scale unit commitment problem. In 2011 International Conference on Communication Systems and Network Technologies (pp. 714-717), (2011, June), IEEE.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-10 , nr katalogowy 145773 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	70.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2023-10

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma