Επίλυση Του Προβλήματος Οικονομικής Κατανομής Φορτίου Με Κατανεμημένο Αλγόριθμο

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η επίλυση του προβλήματος Οικονομικής Κατανομής Φορτίου με κατανεμημένο τρόπο. Οι κατανεμημένες προσεγγίσεις διαφόρων προβλημάτων κερδίζουν το ενδιαφέρον της διεθνούς ερευνητικής κοινότητας και έτσι μία τέτοια προσέγγιση στο Πρόβλημα Οικονομικής Κατανομής φαντάζει υποσχόμενη . Το πρόβλημα Οικονομικής Κατανομής Φορτίου είναι ένα από τα πιο σημαντικά προβλήματα βελτιστοποίησης των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας, που στοχεύει στην ελαχιστοποίηση του συνολικού κόστους για συγκεκριμένα επίπεδα παραγωγής ενέργειας. Στην παρούσα διπλωματική προτείνεται ένας τρόπος επίλυσης, ο οποίος χρησιμοποιεί ένα μοντέλο συναίνεσης και λειτουργεί κατανεμημένα. Θεωρείται πολυωνυμική συνάρτηση κόστους δεύτερης τάξης για τη μοντελοποίηση της συνάρτησης κόστους των γεννητριών. Σε αντίθεση με τη συμβατική προσέγγιση κεντρικής επίλυσης του προβλήματος, η παρούσα προσέγγιση επιτρέπει τις γεννήτριες να ενημερώνονται για την υπολειπόμενη ή περισσευούμενη παραγωγή. Η υπολογιζόμενη διαφορά παραγωγής-κατανάλωσης ανατροφοδοτείται στον αλγόριθμο και χρησιμοποιείται ώστε οι γεννήτριες να προσαρμόσουν τα επίπεδα παραγωγής τους με το βέλτιστο οικονομικά τρόπο. Επιλέγοντας το οριακό κόστος κάθε γεννήτριας ως τη μεταβλητή συναίνεσης, ο αλγόριθμος δύναται να λύσει το πρόβλημα με κατανεμημένο τρόπο. Γίνεται χρήση πινάκων για την απεικόνιση της τοπολογίας του δικτύου. Εξηγείται η διαδικασία ανάπτυξης του μοντέλου τόσο σε μορφή αλγορίθμου, όσο και σε περιβάλλον MATLAB. Μέσα από προσομοιώσεις δικτύων και διαφόρων σεναρίων εκτιμάται η αποδοτικότητα και η αποτελεσματικότητα του αλγορίθμου επηρεάζοντας διάφορες παραμέτρους του αλγορίθμου όπως οι διαφορετικές τοπολογίες κ.α. , καθώς και διάφορα επιμέρους στοιχεία του. Γίνονται συγκρίσεις με συμβατικές μεθόδους επίλυσης και παρουσιάζονται τα αποτελέσματα.