15 模糊集在工程和管理中的应用 371 15.1 简介 371 15.2 工程应用 373 15.2.1 机床的语言评估和排序 375 15.2.2 变速箱故障检测 381 15.3 在管理中的应用 389 15.3.1 离散位置模型 390 15.3.2 物流中的模糊集模型 393 15.3.2.1 运输问题的模糊方法 393 15.3.2.2 物流中的模糊线性规划 398 15.3.3 调度中的模糊集 401 15.3.3.1 使用专家系统的车间调度 401 15.3.3.2 控制柔性制造系统的方法 405 15.3.3.3 聚合生产和库存计划 411 15.3.3.4 维护计划的模糊数学规划 418 15.3.3.5 课程、讲师和教室安排 419 15.3.4 库存控制中的模糊集模型 426 15.3.5 市场营销中的模糊集 432 15.3.5.1 银行和金融业的客户细分 432 15.3.5.2 根据客户行为进行银行客户细分 433
储能系统 (ESS) 是确保微电网可靠运行的有用设备,尤其是可再生能源渗透率高的微电网。微电网运行与 ESS 单元的调度密切相关。因此,本文提出了一种新的 ESS 调度算法,以便以可靠的方式管理 MG。由于可靠性考虑和成本最小化是 ESS 调度中的相互冲突的目标,因此应解决多目标优化问题以实现 ESS 的最佳调度。已经考虑了不同的操作策略,并研究了它们对微电网中 ESS 调度的影响。为了正确考虑与多目标调度问题相关的不确定性,已经为网络中的参数提出了概率模型,并将其表示为混合整数线性规划 (MILP) 问题。采用非支配排序教学学习优化 (NSTLBO) 算法来解决 MO 问题。在连接/孤岛微电网模式下,调度计划按周和日范围执行。通过在改进的33总线IEEE测试系统上实施该方法,结果证明了所提方案对于提高MG可靠性的有效性。
摘要 不断上涨的电价促使移动网络运营商寻找新的节能无线接入网络 (RAN) 解决方案。在本研究中,我们重点研究一种特定类型的 RAN,其中独立的太阳能电池板用作电网能源的替代能源。首先,我们描述这种基于混合能源的无线接入网络 (HEBRAN),并制定一个优化问题,旨在降低该网络的总拥有成本 (TCO)。然后,我们提出了一个框架,该框架提供了一种经济高效的算法来选择 HEBRAN 的太阳能电池板和电池的适当尺寸,以及两种新颖的开启/关闭算法,用于在网络运行期间调节电网电力的消耗。此外,我们创建了 HEBRAN 优化问题的简化模型,以便在混合整数线性规划 (MILP) 求解器中对其进行求解。结果表明,我们的算法优于 MILP 解决方案和经典的开启/关闭方法。此外,我们的研究结果表明,迁移到 HEBRAN 系统是可行的,并且对移动网络运营商来说具有成本效益。
摘要:本出版物研究了抽水蓄能和电池储能系统的协调运行以提高盈利能力。抽水蓄能提供高存储容量但响应时间较慢,而电池储能系统容量较低但响应时间较快。因此,结合两者的混合系统可以利用协同效应。开发了一个混合整数线性规划模型来描述德国市场上这两个系统的协调使用。所提出的方法也适用于以类似方式交易能源和平衡服务的其他区域市场。在该模型中,抽水蓄能系统在现货市场运行并提供自动频率恢复储备,而电池储能系统提供频率遏制储备。该模型考虑了两种存储类型中退化效应造成的成本。结果表明,与两个存储系统的独立运行相比,通过协调,收入增加了 10.05%。这一附加值可以通过在协调运行中更有效地利用电力容量(尤其是电池储能系统的电力容量)来实现。
1992 年 4 月 2 日,下图中包括比尔·库克 (Bill Cook) 在内的四位数学家计算出了涉及 3.038 个城市的旅行商问题 (TSP) 的最优解。从这一天起,比尔·库克和多位合著者(其中许多人今晚也在这里)一直保持着所有 TSP 世界纪录。目前最大的问题已于 2017 年得到最优解,涉及 109.399 个城市 1 。更令人惊讶的是,对于一个 2.079.471 点的实例,比尔和合著者找到了一条路线,他们可以证明这条路线比最佳路线长不超过 0.0000074 倍。考虑到这一计算工作包括求解具有 2.162.098.780.185 个变量的线性规划,这一成就简直令人叹为观止 2 。我很荣幸受邀参加今晚在波恩举行的庆祝比尔 65 岁生日的晚宴,并庆祝他的杰出工作:这是最优化的最佳表现。在我的简短祝酒中,我想告诉你们比尔保持的另一项世界纪录,你们大多数人可能都不知道。
摘要 如今,由于可再生能源资源的高渗透率和电力系统的重组,光伏电站 (PVPP) 和风力发电厂 (WPP) 作为可再生能源发电厂 (RPP) 可以参与电力市场。然而,RPP 的间歇性发电可能对这些发电厂的所有者构成挑战。为了缓解 RPP 不可预测和间歇性的发电问题,压缩空气储能 (CAES) 等储能系统可以成为一种合适的解决方案。本文研究了电力市场中综合 RPP 和 CAES 的最佳日前和前瞻战略供应和竞标。此外,还提出了一种随机稳健方法来建模可再生能源发电和电价不确定性。在 CPLEX 求解器下,在 GAMS 软件中制定了所提出的混合整数线性规划 (MILP)。研究了三个案例研究以验证所提出的方法。数值结果显示,在乐观策略下,RPP和CAES的协调者有更多机会参与电力市场,但在悲观策略下,由于电力市场价格较低,协调者参与电力市场的倾向与乐观策略相比并无增加。
我们提出了一种能源管理算法,用于集成不确定的可再生能源发电和能源存储的孤立工业电力系统。所提出的策略旨在通过管理电网中的能源流来确保可持续且具有成本效益的运营,其结构可以应对:(1)高水平的可再生能源渗透,以及(2)以非平滑模式和不规则事件为特征的负载曲线(即,诸如由大型设备的连接/断开或大风速斜坡引起的事件)。所提出的算法利用随机经济模型预测控制 (MPC) 方案,能够同时处理本地发电机组的调度和调度。更准确地说,该方案嵌入了混合整数线性规划 (MILP) 最优控制策略制定和随机规划方法。此外,优化问题考虑了多个技术经济目标,例如最小化运营成本、电池退化和未利用的能源。我们在一个孤立的海上石油和天然气平台的案例研究中测试了该算法,该平台使用传统燃气轮机和当地风电场在现场生产能源,同时集成了电池储能
摘要:本研究旨在分析和管理塔吉克斯坦共和国帕米尔地区基于可再生能源的自治电力系统的最优电力消耗。该任务通过线性规划方法、生产规则和发电消费者电力消耗模式的数学建模来解决。假设所考虑地区的电力消费者有机会通过安装额外的发电能源来独立弥补能源短缺。目标函数是最小化自用电力的财务支出,并通过电力输出和再分配使其最大化。在本研究中,冬季替代能源与日常电力消耗的最佳发电比例确定为水力发电厂(94.8%)、风力发电厂(3.8%)、太阳能光伏发电厂(0.5%)和储能(0.8%);而夏季不需要,因为水力发电厂能够保证能源平衡。因此,每个发电消费者都可以根据所选的能源,独立地最小化他们的电力消耗,并从与其他消费者的能源交换中获得最大化利润,从而成为微电网和微电网层面无碳能源使用的良好典范。
自 2018 年欧盟 RED II 指令引入能源社区以来,能源社区一直是分布式光伏系统的关键主题。然而,参与者之间的经济效益分配和能源社区最佳组成的评估仍有待充分了解。本文提出了一种基于参与者对系统的贡献在参与者之间进行效益最优分配的方法。该方法将与其他可能的分配方法进行比较,为实现这一目标,我们将使用一个考虑能源交换和经济支出的能源社区模型。该模型是基于单目标优化方法的线性规划模型。用户对社区的经济贡献可以通过连续优化来量化。能源社区的组成会影响优化结果以及每个用户的贡献:组成越多样化,参与者的总有效贡献就越高,所分析案例研究中的总体收益从最低到最高的异质性增加了 12%。在后一种情况下,用户的贡献也不同,他们的贡献经过测量,范围在 10% 到 97% 之间。
摘要:可再生能源的不确定性导致其未得到充分利用;储能单元 (ESU) 有望成为解决这一问题最有前途的解决方案之一。本文评估了 ESU 对可再生能源削减的影响。对于任何固定的可再生能源输出,评估模型最小化削减总量,并被表述为具有对 ESU 充电和放电行为的互补约束的混合整数线性规划 (MILP);通过将 ESU 的功率和能量容量视为参数,MILP 被转化为多参数 MILP (mp-MILP),其最优值函数 (OVF) 将参数明确映射到可再生能源削减。此外,考虑到不确定性的概率分布的不精确性,提出了一个分布稳健的 mp-MILP (DR-mp-MILP),它考虑了代表性场景构建的经验分布邻域中的最差分布。 DR-mp-MILP 具有最大最小形式,并通过对偶理论重新形成为规范的 mp-MILP。所提出的方法已在修改后的 IEEE 九节点系统上得到验证;参数化的 OVF 为存储大小提供了深刻的建议。