惩罚函数-直接搜寻法应用於考虑环保限制之经济调度

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1、技術學刊第二十一卷第二期民國九十五年陳俊隆：懲罰函數-直接搜尋法應用於考慮環保限制之經濟調度135135JournalofTechnology,Vol.21,No.2,pp.135-144(2006)懲罰函數-直接搜尋法應用於考慮環保限制之經濟調度陳俊隆明新科技大學電機工程系摘要本研究擬提出一套簡單、有效之演算法，以解決考量環保限制之經濟調度問題。對於處理污染限制之經濟調度問題，本文乃採懲罰函數-直接搜尋演算法以改善傳統直接搜尋法容易落入局部最佳解的問題。首先，將調度週期內污染量限制的不等式限制條件，經由懲罰函數轉換將其併入目標函數

2、；其次，改良型直接搜尋法則用以最小化此目標函數，許多不等式限制條件及非凸集之機組燃料成本曲線皆可經由直接搜尋的程序來適當地控制；最後透過懲罰參數規律性的調整以逼近全域或接近全域最佳解。實例模擬結果顯示，比起其它文獻已經發表的最佳化技巧，本文所提出的演算法能以合理的時間內求得較高品質的解。關鍵詞：懲罰函數-直接搜尋法、多重污染控制、經濟調度。ENVIRONMENTALLY-CONSTRAINEDECONOMICDISPATCHUSINGAPENALTYFUNCTION-DIRECTSEARCHMETHODChun-LungChenDe

3、partmentofElectricalEngineeningMingHsinUniversityofScienceandTechnologyHsinchu,Taiwan304,R.O.C.KeyWords:penaltyfunction-directsearchmethod,multipleemissionscontrol,economicdispatch.ABSTRACTThispaperdevelopsasimpleandefficientapproachforsolvingtheenvironmentally-constra

4、inedeconomicdispatch(ECED).Theconventionaldirectsearchmethod(DSM)makesnoguaranteethatthesolutionsareop-timalorevenclosetotheoptimalsolutionforsolvingtheECEDproblem.Thissituationcanbeimprovedbytheproposedapproach,apenaltyfunc-tion–directsearchmethod(PF-DSM).First,thetot

5、alemissionlimitovertheschedulinghorizonisconstrainedbyaddingitastheexactpenaltytermtotheobjectivefunctiontoformageneralizedobjectivefunction.Second,animproveddirectsearchmethodisalsoappliedtominimizethegeneral-izedobjectivefunction.Anumberofinequalityandequalityconstra

6、intsandnonconvexunitcostfunctionscanbehandledproperlyinthedirectsearchprocedure.Finally,satisfactorysolutionswereobtainedbyregularlyadjustingthepenaltyparameter.Theresultsobtainedbyuseofthepro-136技術學刊第二十一卷第二期民國九十五年posedalgorithmarecomparedwiththoseobtainedusingprevious

7、lypub-lishedmethodstoillustratethemeritsofthistechnique.題存在許多局部的最佳解，為了解決此問題，本研究乃提出幾個簡單且有效的策略乃用來增加跳出局部最佳解的機一、緒論率及適當地處理時間相依的污染限制，期能改善傳統直接搜尋法容易落入次佳解的問題及不易處理時間相依的調度眾所皆知，適當的機組預定排程(unitcommitment)及經問題，以求得全域或接近全域的最佳解。實例結果可用以濟調度(economicdispatch)可為電力公司於一年內節省為數驗證所提方法的效益，可提供電力公司

8、的決策人員在成本可觀的發電成本，且為運轉規劃人員每天必須面對的問與環保兼顧情況下處理此類問題的方法。題。經濟調度之主要目的是要決定發電機組的最佳發電量，使運轉的成本最低，同時必須滿足所有的限制條件。二、問題與數學模式惟火力機組於發電運