離散変数を含むエネルギーシステム最適化問題の解法に関する研究

涉及离散变量的能源系统优化问题求解研究

• 批准号: 13750379
• 负责人: 佐伯 修
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750379/
• 关键词: 最適化; エネルギーシステム; 内点法; 混合整数計画問題

平成14年度の研究によって以下の成果を得た。本年度はエネルギーシステムの最適計画問題に対する高速化アルゴリズムについて検討を行った。それぞれの計画問題では設備の設置・非設置を0-1変数として定式化し、分枝限定法と内点法を適用した高速解法の検討を行った。まず、昨年度の運用問題と同様に線形な制約を持った問題に対する検討を行った。問題としてエネルギープラントの設置問題ならびに熱供給配管の設置計画問題を考え、昨年度と同様のアルゴリズムの有効性を検討した。数値実験の結果、それぞれの問題に対して数割程度の計算時間の削減ができることを確認した。また計算時間の削減効果の要因として、分枝限定法で生成される部分問題数の削減と個々の部分問題に要する計算時間の削減の両方があることを示し、それぞれの効果のある問題の特徴を明らかにした。次に、非線形特性を有する問題として、電力系統の潮流制御を目的とした直列制御機器の設置計画問題に対して検討を行った。この問題では、電力バランスや潮流制約などで高度の非線形性を有する。そのためアルゴリズムを非線形対応のものに拡張した。拡張方法として、逐次線形化する方式と非線形性を直接高次の微分係数を用いる方式の両方を検討した。逐次線形化した方式では多くの問題で高速に最適解が得られるものの、問題の非線形性によって解が収束しない場合があることを示した。逆に、高次の微分係数まで考慮した方式では時間がかかるものの安定した収束結果が得られることを示した。

The following results were obtained from the research of Heisei 14. This year, we will discuss the optimization of the project in order to speed up the development of the project. The solution of the problem is to set up the device and not set up the number of fixed, branch and limit methods. The same line of work as last year's application problem was discussed The problem of setting up the heat supply pipe is discussed. The results of the numerical calculation are confirmed by the calculation time reduction of the numerical calculation. The main reason for the reduction of calculation time and effect is that the branch limit method generates the number of partial problems and reduces the number of partial problems. The main reason for the reduction of calculation time and effect is that the characteristics of the problem are specified. The problem of secondary and non-linear characteristics is discussed in the context of power flow control objectives and in-line control machine configuration planning. This problem is caused by the high degree of non-linearity of power flow constraints. The two sides of the border are not linear. The method of expansion is discussed in the following ways: linear, non-linear, direct, high-order differential coefficient, etc. The linear approach is to solve multiple problems at high speeds and to solve non-linear problems at high speeds. Inverse, higher-order differential coefficients are considered in a time-dependent manner, and the results are shown.

项目成果

佐伯 修: "ブロックアンギュラー構造をもつ混合整数計画問題の一解法"第45回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. 207-208 (2001)

Osamu Saeki：“一种用块角结构解决混合整数规划问题的方法”第 45 届系统、控制和信息工程师协会会议论文集 207-208（2001 年）。

Osamu Saeki, Kiichiro Tsuji: "A Method for Solving a Class of Mixed Integer Linear Programming Problem with Block Angular Structure"Proceedings of 2002 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics. MQ1Q3. (2002)

Osamu Saeki、Kiichiro Tsuji：“A Method for Solving a Class of Mixed Integer Linear Planning Problem with Block Angular Structure”2002 年 IEEE 国际系统、人与控制论会议论文集。