31765 Optimering i moderne power systemer

2020/2021

Kursusinformation
Optimization in modern power systems
Engelsk
5
Kandidat
E3A (tirs 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, øvelser, computerøvelser, projektarbejde
13-uger
E3A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
31730 , 31730 – Elforsyning, grundkursus Lineær algebra eller tilsvarende Kompleks analyse eller tilsvarende Programmering i Matlab; Python eller andre programmeringssprøg også ok
Spyros Chatzivasileiadis , Lyngby Campus, Bygning 325, Tlf. (+45) 4525 5621 , spchatz@elektro.dtu.dk
Pierre Pinson , Lyngby Campus, Bygning 358 , ppin@dtu.dk
31 Institut for Elektroteknologi
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Optimering er et kraftfuldt værktøj der har mange anvendelser i driften af elsystemer. Optimeringsværktøjer benyttes af elmarkedsoperatører, elsystemsoperatører og andre spillere i elforsyningen. Sådanne værktøjer definerer hvordan markeder cleares, finder optimale budstrategier for producenter, bestemmer optimale styringsstrategier for f.eks. at mindske operatørers tab og hjælper med at finde optimale investeringsstrategier for det fremtidige elnet. Dette kursus introducerer de studerende til generelle optimeringsalgoritmer, forklarer algoritmernes principper, og viser hvorledes man formulerer og løser de relevante problemstillinger relateret til elsystemer. Den viden der opnås gennem dette kursus kan anvendes på enhver beslutningsproces, f.eks. udtænke en banks optimale aktieportefølje, finde den hurtigste transport rute, osv.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Genkende og formulere problemstillinger for drift og investeringer i elsystemer
  • Beskrive grundlæggende principper for lineær programmering, kvadratisk programmering, ulineær programmering og semidefinit programmering
  • Formulere et optimeringsproblems dualitet og betingelser for problemets optimalitet (KKT)
  • Forklare hvad stedlig marginalpris er i elektricitetsmarkeder
  • Designe og løse optimal effektflow problemer (DC-OPF, AC OPF)
  • Forstå og anvende convex relaxation (f.eks. semidefinit programmering)
  • Beskrive tre fordele og ulemper af hver formulering
  • Organisere, planlægge og udføre arbejde i et gruppeprojekt
  • Analysere og præsentere resultater foran et publikum
Kursusindhold
Dette kursus fokuserer på hvordan der træffes optimale beslutninger, der tager hensyn til både den økonomiske og tekniske drift af elsystemer. Vi lærer hvordan man analyserer og formulerer optimeringsproblemer for forskellige målsætninger og nøjagtigheder. Fra et økonomisk synspunkt, vil vi dække drift af elmarkeder, optimale budstrategier for elproducenter samt optimale investeringsstrategier på transmissionssiden. Fra aet teknisk synspunkt vil vi se på minimering af tab, minimering af reaktiv effekt og optimal placering af netforstærkninger. Kurset fokuserer også på de grundlæggende principper for hvordan en optimeringsprobmlemløsere (solvere) virker, samt deres styrker og svagheder. Dette vil føre til en bedre forståelse af hvordan man kan formulere et generelt optimeringsproblem, hvilket kan finde anvendelse på ethver bestlutningsprocess i den virkelige verden.
Sidst opdateret
28. april, 2020