Tối ưu hóa chế độ hệ thống điện - Chương 3: Lựa chọn thành phần tổ máy vận hành
UC có ràng buộc an toàn (SCUC) Áp dụng bài toán UC trong hoạt động thị trường điện (Daily aution using a unit commitment) OLS D
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tối ưu hóa chế độ hệ thống điện - Chương 3: Lựa chọn thành phần tổ máy vận hành, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 3
LỰA CHỌN THÀNH PHẦN TỔ MÁY VẬN HÀNH
Th.S Phạm Năng Văn
Bộ môn Hệ thống điện – Viện Điện
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
EE 4108
TỐI ƯU HÓA CHẾ ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN
1NỘI DUNG
Giới thiệu
Dự trữ quay trong hệ thống điện
Các ràng buộc của bài toán
Mô hình toán học của bài toán UC
Phương pháp thứ tự ưu tiên (Priority – list method)
Quy hoạch động (Dynamic Programming)
Phương pháp nhân tử Lagrange (Lagrange
relaxation method)
Quy hoạch nguyên hỗn hợp (Mixed Integer
Programming)
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
2NỘI DUNG
UC có ràng buộc an toàn (SCUC)
Áp dụng bài toán UC trong hoạt động thị trường
điện (Daily aution using a unit commitment)
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
33.1 GIỚI THIỆU
Economic Dispatch (ED):
Biết công suất phụ tải
Biết các tổ máy đang vận hành
Các tổ máy phát công suất bằng bao nhiêu để tổng chi phí
sản xuất toàn hệ thống nhỏ nhất?
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
A B C
L
43.1 GIỚI THIỆU
Đồ thị phụ tải:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
53.1 GIỚI THIỆU
Unit commitment (UC):
Biết đồ thị phụ tải
Các tổ máy sẵn sàng làm việc
Tổ máy nào nên vận hành, tổ máy nào nên dừng và công
suất phát của các tổ máy bằng bao nhiêu để cực tiểu chi
phí sản xuất trong khoảng thời gian xét?
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
G G G Load Profile
? ? ?
63.1 GIỚI THIỆU
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
73.1 GIỚI THIỆU
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
83.1 GIỚI THIỆU
Ví dụ 3.1:
• Tổ máy 1:
• PMin = 250 MW, PMax = 600 MW
• C1 = 510 + 7,9 P1 + 0,00172 P1
2 ($/h)
• Tổ máy 2:
• PMin = 200 MW, PMax = 400 MW
• C2 = 310 + 7,85 P2 + 0,00194 P2
2 ($/h)
• Tổ máy 3:
• PMin = 150 MW, PMax = 500 MW
• C3 = 78 + 9,56 P3 + 0,00694 P3
2 ($/h)
• What combination of units 1, 2 and 3 will produce 550 MW
at minimum cost?
• How much should each unit in that combination generate?
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
93.1 GIỚI THIỆU
Ví dụ
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
10
3.1 GIỚI THIỆU
Nhận xét từ ví dụ:
Far too few units committed: Can’t meet the demand
Not enough units committed: Some units operate above
optimum
Too many units committed: Some units below optimum
Far too many units committed: Minimum generation
exceeds demand
No-load cost affects choice of optimal combination
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
11
3.1 GIỚI THIỆU
Ví dụ 3.2:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
Load
Time
1260 18 24
500
1000
12
3.1 GIỚI THIỆU
Ví dụ 3.2:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
13
3.1 GIỚI THIỆU
Ví dụ 3.2:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
Load
Time
1260 18 24
Unit 1
Unit 2
Unit 3
14
3.1 GIỚI THIỆU
Có bao nhiêu cách kết hợp:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
- 3 tổ máy: 8
- N tổ máy: 2N - 1
- N tổ máy và đồ thị phụ tải M
bậc: (2N – 1)M
111
110
101
100
011
010
001
000
Bài toán UC trở nên
rất phức tạp khi xét
hệ thống có nhiều nhà
máy, mỗi nhà máy có
nhiều tổ máy!!!
15
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Dự trữ công suất là một trong các biện pháp quan
trọng để nâng cao độ tin cậy vận hành của HTĐ.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
16
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Dự trữ công suất phía nguồn:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
17
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Dự trữ điều chỉnh (Regulation Reserve):
Được cung cấp nhanh bởi các tổ máy đang vận hành
thông qua điều chỉnh sơ cấp của bộ AGC.
Đáp ứng với sự biến thiên nhỏ của công suất phụ tải.
Thời gian đáp ứng tính bằng giây cho đến phút.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
18
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Dự trữ quay (Spinning Reserve):
Được cung cấp bởi các tổ máy đang vận hành.
Đáp ứng với sự biến thiên lớn của công suất phụ tải, các
sự cố bất ngờ gây dao động công suất.
Thời gian đáp ứng tính trong vài phút.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
19
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Dự trữ bổ sung (Supplemental Reserve):
Cung cấp bởi các tổ máy đang vận hành hoặc các tổ máy
đang nghỉ nhưng có khả năng khởi động nhanh (tuabin
thủy điện, tuabin khí).
Đáp ứng sự mất cân bằng lớn trong HTĐ như sự cố tổ
máy đang phát có công suất lớn, sự cố đường dây liên lạc
mang tải nặng.
Thời gian đáp ứng từ vài chục phút đến giờ.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
20
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Các thành phần dự trữ
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
Source: PJM electricity market
21
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Dự trữ quay: tổng công suất khả phát của các tổ
máy đang vận hành – (tổng công suất phụ tải + tổn
thất công suất trong mạng điện).
Dự trữ quay là bắt buộc để tránh hiện tượng tần số
giảm quá thấp khi có sự cố 1 hay nhiều máy phát.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
22
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Dự trữ quay phải được phân bố hợp lý giữ các tổ
máy có tốc độ thay đổi công suất phát lớn và các tổ
máy có tốc độ tăng giảm công suất nhỏ.
Khôi phục tần số và dòng công suất trên các đường
dây liên kết một cách nhanh chóng.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
23
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Dự trữ quay cũng phải phân bố hợp lý trên toàn hệ
thống.
Tránh vi phạm giới hạn truyền tải và cho phép các hệ
thống điện khu vực làm việc ở chế độ tách đảo
“island”.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
24
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
Đánh giá dự trữ của
từng khu vực khi sự
cố tổ máy 4?
25
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Yêu cầu dự trữ công suất:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
max
1
P ( ): Reserve requirement at time
( , ) ( ) ( )
=
≥ +∑
N
Gi
i
R
D R
t
u i t P P t P t
t
26
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Phân loại dự trữ
Spinning reserve
– Primary: Quick response for a short time
– Secondary: Slower response for a longer time
Tertiary reserve
– Replace primary and secondary reserve to
protect against another outage
– Provided by units that can start quickly (e.g.
open cycle gas turbines)
– Also called scheduled or off-line reserve
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
27
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Phân loại dự trữ
Positive reserve
– Increase output when generation < load
Negative reserve
– Decrease output when generation > load
Other sources of reserve:
– Pumped hydro plants
– Demand reduction (e.g. voluntary load shedding)
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
28
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Xác định dự trữ công suất:
Protect the system against “credible
outages”
Deterministic criteria:
– Capacity of largest unit or interconnection
– Percentage of peak load
Probabilistic criteria:
– Takes into account the number and size of the
committed units as well as their outage rate
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
29
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Deterministic criteria:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
Hệ thống Tiêu chuẩn
Australia & New Zealand
Spain Giữa và
Manitoba Hydro
France UCTES rules, currently at least 500 MW
Yukon Electrical
( )t ti imax u P
( )
1
max 2
D
3 P ( )
1
max 2
D
6 P
( )
N
t max max
i i i
i 1
80%max u P 20% P
=
+ ∑
( )t max maxi i Dmax u P 10%P+
30
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Probabilistic criteria: xác suất để tổng công suất khả
phát của các tổ máy đang vận hành nhỏ hơn công
suất phụ tải ở thời điểm bất kỳ.
pi – xác suất hệ thống ở trạng thái i
ri – xác suất để hệ thống ở trạng thái i có tổng công
suất khả phát nhỏ hơn công suất phụ tải
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
i i
S p r=∑
31
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Xác suất hệ thống ở trạng thái i:
Xi – số phần tử làm việc
Yi – số phần tử nghỉ
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
i i
i j l
j Y l X
p p q
∈ ∈
=
∏ ∏
32
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Xác suất của một phần tử:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
33
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
λ – cường độ hỏng hóc (xác suất để một phần tử làm
việc tốt đến thời điểm t và sẽ hỏng trong khoảng
thời gian Δt tiếp theo)
μ – cường độ phục hồi (xác suất để phần tử đã hỏng
đến thời điểm t và sẽ trở lại làm việc trong khoảng
thời gian Δt tiếp theo)
Biết thời gian làm việc trung bình TLV và thời gian
sửa chữa trung bình τ, dễ dàng tìm được λ và μ
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
34
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
LV
LV
LV
LV
1
T
1
T
p
T
q
T
p q 1
λ =
µ =
τ
µ
= =
+ τ λ + µ
τ λ
= =
+ τ λ + µ
+ =
35
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Ví dụ 3.3:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
2
1 1 1
2
2 2 2
2
3 3 3
2
4 4 4
1 2 3 4
1
C 23,5P .0,77.P
2
1
C 26,5P .1,6.P
2
1
C 30P .2,00.P
2
1
C 32P .2,5.P
2
1 P ,P ,P ,P 12 MW
= +
= +
= +
= +
≤ ≤
36
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Ví dụ 3.3:
Maximum Tolerable
Insecurity Level (MTIL)
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
Đánh giá dự trữ theo
tiêu chuẩn xác suất
trong khoảng E?
Biết:
λ = 1/năm
μ = 99/năm
MTIL = 0,0005
37
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Ví dụ 3.3:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
- Vận hành chỉ tổ máy 1:
S = 0,01 > MTIL
- Vận hành 2 tổ máy 1 & 2:
S = 0,0001 (đạt)
38
3.2 DỰ TRỮ CÔNG SUẤT
Chi phí của dự trữ:
• Reserve has a cost even when it is not called
• More units scheduled than required
– Units not operated at their maximum efficiency
– Extra start up costs
• Must build units capable of rapid response
• Cost of reserve proportionally larger in small
systems
• Important driver for the creation of interconnections
between systems
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
39
3.3 CÁC RÀNG BUỘC
Ràng buộc tổ máy
Ràng buộc hệ thống
Chi phí khởi động
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
40
3.3.1 Ràng buộc tổ máy
Công suất phát tối đa
Công suất phát tối thiểu
Thời gian dừng máy tối thiểu
Thời gian làm việc tối thiểu
Tốc độ thay đổi công suất phát
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
41
3.3.1 Ràng buộc tổ máy
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
u(i,t) : Status of unit i at period t
P ( , ) :G i t Power produced by unit i during period t
Unit i is on during period tu(i,t) = 1:
Unit i is off during period tu(i,t) = 0 :
42
3.3.1 Ràng buộc tổ máy
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
• Minimum up time
– Once a unit is running it may not be shut down
immediately:
• Minimum down time
– Once a unit is shut down, it may not be started
immediately
If u(i,t) = 1 and ti
up < ti
up,min then u(i,t +1) = 1
If u(i,t) = 0 and ti
down < ti
down,min then u(i,t +1) = 0
43
3.3.1 Ràng buộc tổ máy
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
• Maximum ramp rates
– To avoid damaging the turbine, the electrical output of a unit
cannot change by more than a certain amount over a period
of time:
Maximum ramp up rate constraint:
( ) ( ) ,max, 1 P , + − ≤ ∆ upG G iP i t i t P
,maxP ( , ) P ( , 1) − + ≤ ∆ downG G ii t i t P
Maximum ramp down rate constraint:
44
3.3.1 Ràng buộc tổ máy
Ràng buộc nhiên liệu
Ràng buộc nhân công
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
45
3.3.2 Ràng buộc hệ thống
Cân bằng công suất trong hệ thống điện
Dự trữ công suất trong hệ thống điện
Phát thải ô nhiễm môi trường
Ràng buộc của mạng điện
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
46
3.3.2 Ràng buộc hệ thống
Cân bằng công suất trong hệ thống điện
Bỏ qua tổn thất, dạng đơn giản nhất:
Phương pháp dòng điện một chiều:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
( )
1
( , ).P ( , )
=
=∑
N
G D
i
u i t i t P t
( ) ( ) ( ) ( )
1
, . , ,
=
= − = −∑
N
i G D ij i j
j
P u i t P i t P i t B δ δ
47
3.3.2 Ràng buộc hệ thống
Cân bằng công suất trong hệ thống điện
Phương pháp dòng điện xoay chiều:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
( ) ( ) ( )
( )
( ) ( ) ( )
( )
1
1
, . , ,
cos sin
, . , ,
sin cos
=
=
= −
= δ + δ
= −
= δ − δ
∑
∑
i G D
n
i j ij ij ij ij
k
i G D
n
i j ij ij ij ij
k
P u i t P i t P i t
U U G B
Q u i t Q i t Q i t
U U G B
ɺ ɺ
ɺ ɺ
48
3.3.2 Ràng buộc hệ thống
Phát thải ô nhiễm môi trường
• Constraints on pollutants such SO2, NOx
– Various forms:
• Limit on each plant at each hour
• Limit on plant over a year
• Limit on a group of plants over a year
• Constraints on hydro generation
– Protection of wildlife
– Navigation, recreation
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
49
3.3.2 Ràng buộc hệ thống
Ràng buộc của mạng điện:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
– Some units must run to provide voltage support
– The output of some units may be limited because
their output would exceed the transmission capacity
of the network
Cheap generators
May be “constrained off”
More expensive generator
May be “constrained on”
A B
50
3.3.2 Ràng buộc hệ thống
Ràng buộc của mạng điện:
Phương pháp dòng điện một chiều:
Phương pháp dòng điện xoay chiều:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
( )min maxij ij ij ij≤ = − ≤i jP P B Pδ δ
2 2 max0 ≤ = + ≤ij ij ij ijS P Q S
51
3.3.3 Chi phí khởi động
Nhiệt độ và áp suất của tổ máy nhiệt điện phải tăng
từ từ nên cần chi phí để tổ máy “commit”.
Có 2 cách tiếp cận khi dừng tổ máy nhiệt điện:
Cooling (The boiler is cooled down and then heated back
up to operating temperature in time for a scheduled turn
on)
Banking (maintain boiler at operating temperature)
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
52
3.3.3 Chi phí khởi động
Sự phụ thuộc chi phí khởi động (cooling) vào thời
gian dừng máy:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
SCi (t i
OFF ) =α i + β i (1− e
−
ti
OFF
τ i )
tiOFF
αi
αi + βi
53
3.3.3 Chi phí khởi động
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
54
3.3.3 Chi phí khởi động
So sánh chi phí khởi động theo thời gian dừng máy:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
55
3.3.3 Chi phí khởi động
Tổ máy diesel: chi phí khởi động thấp, chi phí sản
xuất cao.
Tổ máy nhiệt điện than: chi phí khởi động lớn, chi
phí sản xuất nhỏ.
Cần có sự cân bằng giữa chi phí khởi động và chi
phí sản xuất.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
56
3.3.4 Nhận xét
Một vài ràng buộc liên kết các khoảng thời gian với
nhau.
Cực tiểu tổng chi phí (chi phí khởi động + chi phí
sản xuất) phải được giải trên toàn bộ khoảng thời
gian xét.
UC là bài toán tổng quát hơn bài toán ED.
ED là bài toán con của UC.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
57
3.3.4 Nhận xét
Một vài nhà máy có công suất phát không thể thay
đổi vì lý do kỹ thuật hoặc thương mại (Inflexible
Plants).
Công suất phát của các nhà máy “Inflexible” được
cho trước khi giải bài toán tối ưu.
Ví dụ: Nhà máy điện hạt nhân, thủy điện kênh dẫn,
năng lượng tái tạo (gió, mặt trời, )
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
58
3.4 MÔ HÌNH BÀI TOÁN UC
Static UC:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
59
3.4 MÔ HÌNH BÀI TOÁN UC
Dynamic UC:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
60
3.4 MÔ HÌNH BÀI TOÁN UC
Dynamic UC:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
61
3.4 MÔ HÌNH BÀI TOÁN UC
Kết hợp của biến nguyên và biến liên tục.
Biến liên tục:
Có thể sử dụng gradients hoặc LP.
Bất kỳ giá trị thuộc tập kết hợp khả thi đều OK.
Biến rời rạc:
Không có gradient.
Chỉ có thể lấy một số hữu hạn các giá trị.
Phải thử cách kết hợp của các biến rời rạc.
Bài toán không lồi (Problem is not convex)
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
62
3.4 MÔ HÌNH BÀI TOÁN UC
Đặc điểm kỹ thuật giải tốt:
Lời giải gần với nghiệm tối ưu.
Thời gian tính toán chấp nhận được.
Có khả năng mô hình các ràng buộc.
Các phương pháp giải:
– Priority list / heuristic approach (Thứ tự ưu tiên)
– Dynamic programming (Quy hoạch động)
– Lagrangian relaxation (Nới lỏng Lagrange)
– Mixed Integer Programming (Quy hoạch tuyến tính
nguyên thực hỗn hợp – MILP)
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
State of the art
63
3.5 PRIORITY – LIST METHOD
Đưa ra thứ tự khởi động và dừng các tổ máy.
Chỉ xét được một vài ràng buộc.
Tiếp cận điển hình là dựa trên chi phí sản xuất điện
năng trung bình khi tổ máy phát công suất tối đa
(the average full – load production cost – AFLC):
Thứ tự khởi động các tổ máy:
AFLC1 ≤ AFLC2 ≤ AFLCn
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
64
3.5 PRIORITY – LIST METHOD
Ví dụ 3.4:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
65
3.5 PRIORITY – LIST METHOD
Ví dụ 3.4:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
66
3.5 PRIORITY – LIST METHOD
Trong thị trường điện cạnh tranh, chi phí là thông
tin cá nhân và phương pháp này sẽ phải dựa trên giá
(prices).
Thứ tự khởi động tổ máy là tăng dần giá điện năng
trung bình khi tổ máy phát công suất tối đa
(average full load prices).
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
67
3.5 PRIORITY – LIST METHOD
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
68
3.5 PRIORITY – LIST METHOD
Có thể sử dụng thuật toán sau:
Tại mỗi giờ, khi phụ tải giảm, xác định xem có thể
ngừng tổ máy tiếp theo trên danh sách thứ tự ưu
tiên. Kiểm tra ràng buộc dự trữ công suất. Nếu thỏa
mãn thì chuyển sang bước tiếp theo.
Xác định số giờ H trước khi tổ máy được làm việc
trở lại. Kiểm tra ràng buộc thời gian dừng máy tối
thiểu. Nếu thỏa mãn thì chuyển sang bước tiếp theo.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
69
3.5 PRIORITY – LIST METHOD
Tính toán 2 chi phí.
Chi phí sản xuất toàn hệ thống khi tổ máy làm việc trong
H giờ tiếp theo.
Chi phí sản xuất của hệ thống khi tổ máy dừng và khởi
động tổ lại (cooling hoặc banking).
So sánh 2 chi phí trên. Nếu chi phí thứ 2 nhỏ hơn
chi phí thứ nhất thì tổ máy đó sẽ nghỉ.
Lặp lại quá trình trên đối với tổ máy tiếp theo trên
thứ tự ưu tiên.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
70
3.5 PRIORITY – LIST METHOD
Ưu điểm:
Tính toán nhanh
Xét được ràng buộc thời gian làm việc tối thiểu và dừng
tối thiểu.
Đòi hỏi ít tính toán, vì vậy kích cỡ lớn của bài toán UC
không là vấn đề.
Nhược điểm:
Không tìm được lời giải tối ưu.
Không có thông tin độ nhạy.
Không xét được nhiều ràng buộc quan trọng.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
71
3.6 DYNAMIC PROGRAMMING (DP)
Ví dụ 3.5:
Dữ liệu của các tổ máy:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
72
3.6 DYNAMIC PROGRAMMING (DP)
Ví dụ 3.5:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
Hourly Demand
0
50
100
150
200
250
300
350
1 2 3
Hours
Load
Không xét ràng buộc dự trữ công suất
73
3.6 DYNAMIC PROGRAMMING (DP)
Các cách kết hợp khả thi:
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
1 2 3
150 300 200
74
3.6 DYNAMIC PROGRAMMING (DP)
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
A B C
1 1 1
1 1 0
1 0 1
1 0 0
0 1 1
1 2 3
Initial State
Chuyển trạng thái giữa
các kết hợp khả thi.
75
A B C
1 1 1
1 1 0
1 0 1
1 0 0
0 1 1
1 2 3
Initial State
TD TU
A 3 3
B 1 2
C 1 1
Ràng buộc thời gian
dừng máy tối thiểu của
tổ máy A.
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
3.6 DYNAMIC PROGRAMMING (DP)
76
A B C
1 1 1
1 1 0
1 0 1
1 0 0
0 1 1
1 2 3
Initial State
TD TU
A 3 3
B 1 2
C 1 1
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
Ràng buộc thời gian
làm việc tối thiểu của
tổ máy B.
3.6 DYNAMIC PROGRAMMING (DP)
77
A B C
1 1 1
1 1 0
1 0 1
1 0 0
0 1 1
1 2 3
Initial State
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
Sự chuyển trạng thái
khả thi.
3.6 DYNAMIC PROGRAMMING (DP)
78
1 1 1
1 1 0
1 0 1
1 0 0 1
4
3
2
5
6
7
© 2016 Phạm Năng Văn – Đai học Bách Khoa Hà Nội
Xét chi phí sản xuất
3.6 DYNAMIC PROGRAMMING