A Model Predictive Scheduling Algorithm inReal-Time Control Systems

Abstract-The ineffective utilization of power resources has attracted much attention in current years. This paper proposes a real-time distributed load scheduling algorithm considering constraints of power supply. Firstly, an objective function is designed based on the constraint, and a base load forecasting model is established when aggregating renewable generation and non-deferrable load into a power system, which aims to transform the problem of deferrable loads scheduling into a distributed optimal control problem. Then, to optimize the objective function, a real-time scheduling algorithm is presented to solve the proposed control problem. At every time step, the purpose is to minimize the variance of differences between power supply and aggregate load, which can thus ensure the effective utilization of power resources. Finally, simulation examples are provided to illustrate the effectiveness of the proposed algorithm.

低碳自动化码头AGV物流调度和有序充电的联合经济优化

针对现有自动化码头自动导航集卡(AGV)充电策略未能与分布式电源出力充分协同等问题,提出一种自动化码头AGV物流调度和有序充电联合经济优化方法.首先,解析AGV物流调度和充电调度之间的协同关系,构建联合优化框架;其次,针对AGV物流调度模块,提出考虑码头内外集卡道路隔离要求的AGV行驶距离计算方法;再次,针对AGV充电模块,定义AGV充电状态的判断条件和选桩方法;进而以码头购电费用最小为目标,考虑分时电价、风光上网电价、电量平衡约束、终止时刻的剩余电量约束、决策变量的上下限约束、物流调度约束,构建物流调度和有序充电联合优化模型,提出基于改进粒子群优化算法的快速求解方法;最后,通过某码头的实际案例,验证所提方法的有效性和经济性.

考虑分布式电源的配电网灾中-灾后两阶段协同韧性恢复决策

频繁的极端自然灾害极易引发配电网大规模故障,基于分布式电源的负荷恢复是提高配电网韧性水平的重要手段。然而,现有研究一般将灾中和灾后阶段进行独立决策,忽略了二者决策的连续性和耦合性,延缓了恢复进程。为此,文中提出一种基于灾中-灾后两阶段协同决策的配电网快速恢复方法,充分考虑灾中-灾后过程中的相互作用,综合分布式电源调度、网络拓扑改变、维修人员调度等在内的恢复措施,保障灾中-灾后阶段连续决策的最优性。首先,考虑灾后供能路径对灾中网络拓扑的需求关系,建立灾中阶段以分布式电源为核心的拓扑调整模型与负荷元胞恢复模型,实现部分重要负荷的供电;其次,考虑灾中决策对灾后恢复的影响,建立灾后阶段故障维修人员调度和负荷快速恢复的联合决策模型,实现所有负荷的有序恢复;然后,以灾中-灾后全阶段失负荷量最小为目标,实现灾中-灾后恢复的协同决策;最后,基于IEEE 123节点配电系统验证了所提模型的有效性。

基于分布式电源的新型配网综合自动化调度模型

针对目前提出的配电网调度模型精度较低、误差补偿能力较差的问题,提出一种基于分布式电源的新型配网综合自动化调度模型。同时建立风电概率模型和出力概率模型,通过加强高斯混合分布函数计算风电出力。根据电网峰值次数与节点电压幅值得到系统网损,建立目标函数,通过约束条件进行优化控制,在得到目标函数模糊集后建立调度模型,通过信息改进、算法检验比较遗传算子,利用顺序编码实现优化调度。实验结果表明,基于分布式电源的新型配网综合自动化调度模型具有极好的收敛稳定性,调度精度更高,调度过程中网损减少50%以上,节点期望值始终在0.98 pu以上,具有高可行性。

Multi-timescale optimization scheduling of interconnected data centers based on model predictive control

With the promotion of“dual carbon”strategy,data center(DC)access to high-penetration renewable energy sources(RESs)has become a trend in the industry.However,the uncertainty of RES poses challenges to the safe and stable operation of DCs and power grids.In this paper,a multi-timescale optimal scheduling model is established for interconnected data centers(IDCs)based on model predictive control(MPC),including day-ahead optimization,intraday rolling optimization,and intraday real-time correction.The day-ahead optimization stage aims at the lowest operating cost,the rolling optimization stage aims at the lowest intraday economic cost,and the real-time correction aims at the lowest power fluctuation,eliminating the impact of prediction errors through coordinated multi-timescale optimization.The simulation results show that the economic loss is reduced by 19.6%,and the power fluctuation is decreased by 15.23%.

突发公共卫生事件中应急医疗物资分配策略研究

在突发公共卫生事件频发的背景下,应急医疗物资紧缺问题一直受到应急管理者们的关注。文章基于疾病动态传播规律,实时预测应急医疗物资需求量,提出一种纵向调拨和横向捐赠相结合的应急医疗物资分配优化模型。该模型考虑应急医疗物资需求的紧迫性,以最少化救援成本、最短运输时间、最大化分配公平性指标为优化目标,通过遗传算法求解模型,得到最优分配方案。该方案能够确保在突发公共卫生事件背景下兼顾公平和效率,更加科学地为各个需求点分配应急医疗物资,减少疾病传播造成的负面影响。该研究结合突发公共卫生事件防控动态过程,具有一般性和可扩展性,可为一般性突发事件中应急物资调度问题提供决策参考。

旱警水位在水库抗旱调度中的应用

以供水、灌溉任务为主的水库,枯水年科学抗旱调度对保障下游河道生态、水资源高效利用尤为重要。旱警水位是发布干旱预警和启动抗旱响应机制的重要参考指标。以东南沿海地区某水库为例,核算水库供水、灌溉、生态需水量,通过长系列调节计算,绘制出水库保证供水线与限制供水线,两条调度线将水库以年为周期划分为3个运行区,结合运行区分期分级划定水库旱警水位。在此基础上,探讨了水库的供水、灌溉与生态下泄综合调度方式,并分析调度方式的合理性,为以供水、灌溉任务为主的水库枯水年抗旱调度提供经验。

基于分布式控制的UPS调度自动化算法设计与实现

为解决电力系统中不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)调度的自动化问题,提出一种基于分布式控制的UPS调度自动化算法。在深入分析电能需求的特性和系统可靠性要求的基础上,设计分布式控制架构,并选择适用于UPS调度的分布式算法,主要包括负载预测与动态调整、分布式能量管理和故障容忍性设计,并通过全面的性能评估,验证算法的可靠性和健壮性。所提算法为UPS调度自动化提供一套全面、可靠的解决方案,有望推动电力系统智能化和效率提升。

电网电源优化配置与分布式能源接入的协调调度策略研究

文章旨在研究电网电源优化配置与分布式能源接入的协调调度策略,以解决传统电网的电源配置问题。通过分析电网电源优化配置的需求和目标,探讨分布式能源接入的影响。在此基础上,提出协调调度策略,包括建立调度模型、设计电网响应策略以及设计分布式能源调度策略。通过实例分析,验证了所提策略的有效性和可行性,为电网电源优化配置和分布式能源接入提供理论支持与实践指导。

考虑物资损毁对心理影响的应急物流配送模型

为提高应急救援效率与物资配送效益,针对自然灾害应急救援中物资受损的现实情况,考虑物资损毁率对灾民心理影响的上下限及其对物资分配的影响,建立灾民对物资损毁的容忍度函数,量化灾民心理;以系统总运行成本最小和灾民对物资损毁的期望不可容忍程度赋权的有效物资满足率最大为目标,建立考虑多周期、多物资、多灾害演化情景的配送中心到受灾点的动态应急物流配送优化模型;以四川地震带的相关数据建立算例,通过Matlab求解,对比所得方案,验证模型有效性。结果表明:引入灾民对物资损毁的容忍度的模型,能在优化总成本的同时,保障需求紧迫程度较高的受灾点的物资供给。

基于竞标的供应链分布式项目调度方法

本文考虑了具有多个订单和多个代理商的供应链系统。每个订单看为一个项目,由多个具有复杂优先关系的操作组成。操作之间通过竞争而获得代理商所拥有的资源。提出了一种基于竞标机制的分布式供应链项目调度方法,并通过多Agent系统实现。试验结果显示出该方法能够得到良好的调度效果。

分销供应链协商调度多目标合作协同演化算法

研究了在制造商占优并优先调度的分销供应链中,多个分销商同时与制造商进行协商以改善自身调度的问题,建立了基于补偿的多目标协商调度模型,提出了同时实施分销商局部演化计算与制造商全局演化计算的新型多目标合作协同演化算法GLCCEC.提出了制造商全局精英解的跳跃渐变解组合策略及全局非支配解集实时更新策略,设计了保持局部作业顺序约束下的分销商局部解全局化动态规划算法.实验结果表明,GLCCEC算法能够在不损害制造商调度的条件下有效改善每个分销商的调度,所获得的非支配解集不仅目标值优于现有的3种主要合作协同演化算法MOCCGA,NSCCGA,GBCCGA,而且具有良好的解分散度.

遗传算法在农村电网检修计划优化中的应用

设备检修是电网系统运行中一项十分重要的内容,科学、合理的检修计划有利于提高电力系统运行的可靠性,能够提高企业的现代化管理水平和效益。论文结合辽宁省辽阳农电网情的实际特点,全面考虑了制定农网检修计划的影响因素,抽象得出适合配电网检修计划优化的数学模型,并通过对实际问题的分析针对遗传算法的不足相应地提出了改进措施,利用MATLAB语言强大的运算功能,结合VB可视化设计语言编制了农网预安排停电管理系统软件,应用该软件对辽阳农网的检修计划进行了优化,结果表明,优化的检修计划有效地避免了重复作业,大大减少了停电次数和停电电量。

配电网多故障抢修中应急电源车的优化调度

首先提出失电负荷紧急度的概念,在结合3个停电发生时刻基础上从生命安全、经济性以及特殊性3个方面来刻画停电负荷的损失差别。然后考虑备用电源以及风电、光伏和充电站的出力不确定性,利用积分原理求出充电站出力和消纳能力曲线,以总停电损失最小和抢修时间最短为目标,建立应急电源车调度和抢修顺序协同优化的双目标鲁棒调度模型,并应用有效目标函数对鲁棒模型进行处理。最后,采用离散细菌群体趋药性算法进行寻优求解,得到最优的应急电源车连续调度方案和抢修顺序。

基于二维免疫的应急救援物资并行分配算法

现有应急救援物资分配研究大都局限于按照各发放点的优先级串行分配救援物资,难以适应复杂的大规模应急场景。为此,构建了面向多发放点的应急救援物资并行分配模型,并设计了基于二维二进制免疫和抗体修正的多发放点多救援物资并行分配算法。实验结果表明,该算法在大规模样本下较串行分配方法更加高效,能够从全局角度同时给出多个发放点的救援物资分配方案,为解决重大灾害中的复杂应急救援物资分配问题提供了一个有益的尝试。

基于大数据的物资供应链配送智能调度系统设计

针对原有调度系统不能实时更新配送路线交通状态,无法选择最优调度方案的问题,设计基于大数据的物资供应链配送智能调度系统。采集相关数据信息,通过GPRS技术,实现物资配送动态管理,消除无效电波干扰,增加信号驱动能力;利用大数据技术,综合多个影响因素,通过计算,得到客户满意度与时间差值的正比函数,合理安排配送路线,得到最优调度方案,完成基于大数据的物资供应链配送智能调度系统设计。利用对照实验,测试所设计系统性能,实验结果表明,原有系统无法实时监测配送路线的交通状态,导致其调度方案存在缺陷,而所设计系统弥补了这一缺陷,能够根据最合适的取货地点以及最近的配送路线,完成智能调度。

施工总进度计划优化方法的探讨及计算机应用

本文从系统观点出发,首先对影响施工总进度计划的有关因素进行了分析,建立了以系统总体经济效益最好(即施工总费用最少)为目标的施工总进度计划优化数学模型,并提出了解此模型的计算机方法,通过算例求解介绍了使用该程序的具体步骤。该方法克服了现有优化方法的局限性,为工程项目管理人员进行施工总进度计划的优化和调整提供了科学的依据。

有限运力条件下的地震救灾物资调度模型及方法

救灾物资的调度是地震救灾工作中的一个重要环节。如何将地震救灾物资以时间最短、安全性最高及经济性最好的方式运送到物资需求点是救灾物资调度的关键。本文从时效性、安全性及经济性方面考虑了地震救灾物资的调度问题。建立了运力不足的条件下,时间最短、出救点数目最少、安全性最高的地震救灾物资调度数学优化模型;将问题转化为不受运力约束的情况,求解出可行方案的集合,再利用模糊规划对每个可行方案求最优解;通过比较最优解,求出"时间最短,出救点数目最少,安全性最高"的方案。最后,通过一个仿真算例阐述了本文方法的使用。

基于混合整数规划的弹性配电网灾后修复计划

弹性配电系统要求配电网在遭遇严重自然灾害后应具有迅速恢复供电的能力,而恢复电力供应的前提是修复受损的配电网络,因此需优化配置应急检修工作以减少负荷中断的时间间隔。对此,提出辐射状配电网灾后修复计划优化方法。首先,分析了配电网弹性指标与停电损失之间的关系;其次,以停电损失最小化为目标函数,采用软优先级约束建立配电网恢复供电修复计划的混合整数规划模型;最后,通过算例分析验证所提方法的有效性。

基于典型区域的配电网供电可靠性分析研究

从20世纪90年代中期开始,电力行业开始关注供电可靠性问题。数字设备的增加、技术的进步、用户对用电依赖程度的提高、用电费用是否降低等都是社会关注供电可靠性的原因。文中对供电可靠性的现状进行分析,收集供电可靠性各项指标的基础数据,查找影响供电可靠性的因素,提出提升供电可靠性的基本措施和方案,并针对典型区域提出提升供电可靠性的改造方案;通过改造方案的技术经济效益比较,确定典型区域提升供电可靠性的推荐方案。