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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳威良
研究生(外文):Wei-Liang Chen
論文名稱:運用改良差分演算法搭配優先級計算求解發電系統機組組合問題
論文名稱(外文):An Improved Differential Evolution Algorithm With Priority Calculation for Unit Commitment Problem
指導教授:顏士淨顏士淨引用關係
指導教授(外文):Shi-Jim Yen
學位類別:碩士
校院名稱:國立東華大學
系所名稱:資訊工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
論文頁數:47
中文關鍵詞:機組組合問題差分進化演算法優先級計算
外文關鍵詞:Unit Commitment ProblemDifferential Evolution AlgorithmPriority CalculationUCPDE
相關次數:
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機組組合問題(Unit Commitment Problem, UCP)是一個高維度、離散、非線性的大規模複雜工程最佳化的問題,很難找到理論最佳解。
差分進化演算法(Differential Evolution Algorithm, DE)為一種演化式演算法,其優點在於結構解單、所需設定的參數較少、程式結構簡單等等,因此它比其他演算法要容易實作,目前也已經廣泛的應用於求解各式各樣的最佳化問題。
本研究提出了基於差分進化演算法搭配機組啟停優先級計算來求解機組組合問題的新方法,透過個體調整方法、懲罰函數以及計算機組啟停優先級計算來加速收斂的速度以及精確性,本研究透過與其他論文提出之演算法做比較,經實驗證明在複雜度不同的情況下都能夠得到比其他參與比較的演算法更好的結果。

Unit Commitment Problem (UCP) is a complex optimization problem which is high dimension, discrete and non-linear.
Differential Evolution (DE) Algorithm is an evolutionary algorithm. DE is with many advantages: less parameters, simple structure and so on. It is simpler than other evolutionary algorithms. Currently, it has been widely used on optimization problems.
This research proposes a new method which based on DE and priority calculation. It uses individual adjustment method, penalty function, and priority calculation of generators to increase the speed of convergence and the efficacy. This method is compared with other algorithms in the experimental result. The result proves that it can find the better result in high dimensions.

摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究範圍與流程 2
第二章 文獻探討 5
2.1 機組組合問題 5
2.1.1 機組組合問題的定義與數學規劃模式 5
2.1.2 機組組合問題之解法 9
2.2 基因演算法 9
2.3 粒子群演算法 15
2.4 差分進化演算法 18
第三章 研究方法 23
3.1 實驗環境 23
3.2 結合DE和優先級計算求解UCP的方法 23
3.2.1 個體編碼形式 23
3.2.2 初始化個體 24
3.2.3 突變運算 25
3.2.4 優先級計算 25
3.2.5 適應函數 31
3.3 IPDE流程 32
3.4 參數設定 34
第四章 實驗結果與分析 37
4.1 測試例題與評估方式 37
第五章 結論與建議 43
5.1 結論 43
5.2 未來建議 43
參考文獻 45

中文部分
[1]劉湧,侯志儉,蔣偉文,“求解機組組合問題的改進離散粒子群算法”, 電子系統自動化,30(4),35-39,2006。
[2]李維平,簡璟蔚,“改良突變權重的差分進化演算法”,第二十屆國際資訊管理學術研討會,2009。

英文部分
[3]I. G. Damousis, A. G. Bakirtzis, P. S. Dokopoulos, “A solution to the unit commitment problem using interger-coded genetic algorithm”, IEEE Trans. Power Syst, vol. 19, no. 2, May 2004.
[4]Le Thanh Xuan Yen, D. Sharma, D. Srinivasan, P.N. Manji, “A modified hybrid particle swarm optimization approach for unit commitment”, in Evolutionary Computation, 2011.
[5]M. Govardhan and R. Roy, “An application of Differential Evolution technique on unit commitment problem using Priority List approach”, IEEE International Conference on Power and Energy, Dec 2012.
[6]R. Storn and K. Price, “Minimizing the real functions of the ICEC'96 contest by differential evolution ”, in Evolutionary Computation, 1996., Proceedings of IEEE International Conference on. 1996.
[7]R. Storn and K. Price, “Differential Evolution - A simple and efficient adaptive scheme for global optimization over continuous spaces”, International Computer Science Institute, Berkeley, 1995.
[8]S.A. Kazarlis, A.G. Bakirtzis, and V. Petridis, “A genetic algorithm solution to the unit commitment problem”, IEEE Trans. Power Syst., vol. 11, no. 1, pp. 83-92, Feb. 1996.
[9]SUN Li-yong, ZHANG Yan, JIANG Chuan-wen, “A solution to the unit commitment problem based on matrix real-coded genetic algorithm”, Proceedings of the CSEE, vol. 26, no.2, pp.82-87, Jan. 2006.
[10]T. Senjyu, K. Shimabukuro, K. Uezato, T. Funabashi, “A fast technique for unit commitment problem by extended priority list”, IEEE Trans. Power Syst., vol. 18, no. 2, pp. 882-888, Oct. 2003.
[11]T.O. Ting, M.V.C. Rao, C.K. Loo, “A novel approach for unit commitment problem via an effective hybrid particle swarm optimization”, IEEE Trans. Power Syst., vol. 21, no. 1, pp. 411-418, Feb. 2006.
[12]W.L. Snyder, H.D. Powell, J.C. Rayburn, “Dynamic Programming Approach to Unit Commitment”, IEEE Trans. Power Syst., vol. 2, no. 2, pp. 339-348, May. 1987.
[13]Z. Ouyang and S.M. Shahidehpour , “An intelligent dynamic programming for unit commitment application”, IEEE Trans. Power Syst., vol. 6, no. 3, pp. 1203-1209, Aug. 1991.


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