Collaborative Research: Stochastic Multi-scale Optimization for Energy Resource Planning

合作研究:能源资源规划的随机多尺度优化

基本信息

  • 批准号:
    0856153
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24.6万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-07-01 至 2013-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The optimal design and control of energy resource portfolios requires solving a multiperiod stochastic optimization problem that covers both fine-grained and coarse-grained types of uncertainty over thousands of time periods, extending decades into the future. We need to plan investments into energy resources such as wind, solar, natural gas, biomass and nuclear to meet specific energy goals, capturing both hourly variations in intermittent energy and demand, in addition to changes in technology, policy and climate. This problem produces a very high-dimensional stochastic optimization problem with hundreds of thousands of time periods. We will combine the strengths of approximate dynamic programming (ADP) and machine learning to handle the fine-grained sources of uncertainty (wind, solar, demand) with generalized stochastic decomposition (GSD) to handle coarse-grained uncertainties (changes in technology, policy and climate). Developments using GSD will make it possible to handle complex intertemporal dependencies in the evolution of technology and policy. We are investigating new Dirichlet mixture models and learning rates to enhance the speed and robustness of ADP algorithms to handle more complex problems.This research will make it possible to evaluate new energy generation and storage technologies with far more realism than older models by properly accounting for uncertainties and producing a more accurate estimate of the marginal value of different technologies. We will gain a better understanding of the most important parameters such as responsiveness, storage capacity and losses. This research will also enhance our ability to develop robust policies to meet goals such as 20 percent renewable by 2030. A broader methodological benefit will be the integration of the fields of stochastic programming and approximate dynamic programming, which have evolved along parallel but separate paths with distinctly different vocabularies, oriented toward different problem classes.
能源组合的优化设计和控制需要解决一个多周期随机优化问题,该问题涵盖了数千个时间段的细粒度和粗粒度不确定性类型,延伸到未来几十年。我们需要规划对风能、太阳能、天然气、生物质能和核能等能源资源的投资,以实现具体的能源目标,同时捕捉间歇性能源和需求的小时变化,以及技术、政策和气候的变化。这个问题产生了一个具有数十万个时间段的高维随机优化问题。我们将结合近似动态规划(ADP)和机器学习的优势来处理细粒度的不确定性来源(风能、太阳能、需求)和广义随机分解(GSD)来处理粗粒度的不确定性(技术、政策和气候的变化)。使用GSD的开发将使处理技术和政策演变过程中复杂的跨时间依赖成为可能。我们正在研究新的Dirichlet混合模型和学习率,以提高ADP算法处理更复杂问题的速度和鲁棒性。这项研究将使评估新的能源生产和储存技术成为可能,通过适当地考虑不确定性,并对不同技术的边际价值做出更准确的估计,从而比旧的模型更具现实性。我们将更好地了解最重要的参数,如响应能力、存储容量和损失。这项研究还将增强我们制定强有力政策的能力,以实现到2030年实现20%可再生能源等目标。一个更广泛的方法学上的好处将是随机规划和近似动态规划领域的整合,它们沿着并行但独立的路径发展,具有明显不同的词汇表,面向不同的问题类别。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Warren Powell其他文献

Asymptotically optimal Bayesian sequential change detection and identification rules
渐近最优贝叶斯序列变化检测与识别规则
  • DOI:
    10.1007/s10479-012-1121-6
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    Savas Dayanik;Warren Powell;Kazutoshi Yamazaki
  • 通讯作者:
    Kazutoshi Yamazaki
Scaling Up to the Real
扩展到真实情况
  • DOI:
  • 发表时间:
    2003
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jennie Si;Andrew G. Barto;Warren Powell;Don Wunsch;New York;Chichester • Weinheim;Brisbane • Singapore;Toronto Contents;Silvia Ferrari;Robert F. Stengel
  • 通讯作者:
    Robert F. Stengel

Warren Powell的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Warren Powell', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: CompSustNet: Expanding the Horizons of Computational Sustainability
合作研究:CompSustNet:拓展计算可持续性的视野
  • 批准号:
    1521675
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Parametric Cost Function Approximations for Robust Energy Systems Planning
稳健能源系统规划的参数成本函数近似
  • 批准号:
    1537427
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Workshop: A Conversation Between AI and OR on Sequential Decision Making,held at Rutgers University, Spring 2012.
研讨会:人工智能与 OR 关于顺序决策的对话,罗格斯大学,2012 年春季。
  • 批准号:
    1152008
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Scalable, approximate dynamic programming algorithms for high-dimensional storage portfolios
适用于高维存储组合的可扩展近似动态规划算法
  • 批准号:
    1127975
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF Workshop: Bridging the Gap Between Operations Research and Approximate Dynamic Programming, April 16-20, 2005, in Cancun, Mexico
NSF 研讨会:弥合运筹学与近似动态规划之间的差距,2005 年 4 月 16 日至 20 日,墨西哥坎昆
  • 批准号:
    0548304
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Exploratory Research on Engineering the Transport Industries (ETI): An Internet-Based Distributed Architecture for Real-Time Control of Freight Transportation Operations
运输行业工程(ETI)的探索性研究:基于互联网的分布式架构,用于实时控制货运运营
  • 批准号:
    0085368
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Conference on Transportation Models and Algorithms, Summer 1991, University of Montreal and Quebec City, Canada
交通模型和算法会议,1991 年夏季,加拿大蒙特利尔大学和魁北克市
  • 批准号:
    9112824
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Dynamic Planning Models for Common Carrier Operations
公共承运人运营的动态规划模型
  • 批准号:
    9102134
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Presidential Young Investigator Award
总统青年研究员奖
  • 批准号:
    8451466
  • 财政年份:
    1985
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
A Numerical Approach for Describing the Performance of LargeScale Stochastic Transportation Networks
描述大规模随机运输网络性能的数值方法
  • 批准号:
    8408044
  • 财政年份:
    1984
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
  • 批准号:
    24ZR1403900
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Cell Research
  • 批准号:
    31224802
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research
  • 批准号:
    31024804
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research (细胞研究)
  • 批准号:
    30824808
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Research on the Rapid Growth Mechanism of KDP Crystal
  • 批准号:
    10774081
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: Spintronics Enabled Stochastic Spiking Neural Networks with Temporal Information Encoding
合作研究:自旋电子学支持具有时间信息编码的随机尖峰神经网络
  • 批准号:
    2333881
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Spintronics Enabled Stochastic Spiking Neural Networks with Temporal Information Encoding
合作研究:自旋电子学支持具有时间信息编码的随机尖峰神经网络
  • 批准号:
    2333882
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SG: Effects of altered pollination environments on plant population dynamics in a stochastic world
合作研究:SG:随机世界中授粉环境改变对植物种群动态的影响
  • 批准号:
    2337427
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SG: Effects of altered pollination environments on plant population dynamics in a stochastic world
合作研究:SG:随机世界中授粉环境改变对植物种群动态的影响
  • 批准号:
    2337426
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CPS: Medium: Collaborative Research: Developing Data-driven Robustness and Safety from Single Agent Settings to Stochastic Dynamic Teams: Theory and Applications
CPS:中:协作研究:从单代理设置到随机动态团队开发数据驱动的鲁棒性和安全性:理论与应用
  • 批准号:
    2240982
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
eMB: Collaborative Research: Discovery and calibration of stochastic chemical reaction network models
eMB:协作研究:随机化学反应网络模型的发现和校准
  • 批准号:
    2325184
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Calibrating Digital Twins in the Era of Big Data with Stochastic Optimization
合作研究:利用随机优化校准大数据时代的数字孪生
  • 批准号:
    2226347
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CPS: Medium: Collaborative Research: Developing Data-driven Robustness and Safety from Single Agent Settings to Stochastic Dynamic Teams: Theory and Applications
CPS:中:协作研究:从单代理设置到随机动态团队开发数据驱动的鲁棒性和安全性:理论与应用
  • 批准号:
    2240981
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: AMPS: Deep-Learning-Enabled Distributed Optimization Algorithms for Stochastic Security Constrained Unit Commitment
合作研究:AMPS:用于随机安全约束单元承诺的深度学习分布式优化算法
  • 批准号:
    2229345
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Calibrating Digital Twins in the Era of Big Data with Stochastic Optimization
合作研究:利用随机优化校准大数据时代的数字孪生
  • 批准号:
    2226348
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了