Programación Dinámica Iterativa-Un Método Eficiente para la Validación de Estrategias de Control de Flujo de Potencia
Autores: Rüther, Tom; Mößle, Patrick; Mühlbauer, Markus; Bohlen, Oliver; Danzer, Michael A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Programación Dinámica Iterativa-Un Método Eficiente para la Validación de Estrategias de Control de Flujo de Potencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Redes eléctricas
Estrategias de control de flujo de potencia
Programación dinámica
Sistemas energéticos
Programación dinámica iterativa
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La operación de redes eléctricas, microrredes o sistemas de baterías heterogéneos, especialmente el despacho de unidades individuales dentro del sistema, requiere estrategias sofisticadas de control del flujo de potencia. Si se exigen objetivos como la eficiencia para la operación del sistema energético, las estrategias de control típicas carecen de la capacidad para verificar la optimalidad de la operación. La programación dinámica es un método ampliamente utilizado para determinar los óptimos globales de problemas de trayectoria. En el contexto de los sistemas energéticos y la optimización del flujo de potencia, se restringe a aplicaciones con un bajo número de estados y decisiones. La razón de esto es el rápido crecimiento del esfuerzo computacional con el aumento de la dimensionalidad del espacio de estados y decisiones. El enfoque de la programación dinámica iterativa (iDP) hace que la programación dinámica sea aplicable a la planificación y evaluación de problemas complejos de optimización del flujo de potencia. Para ilustrar esto, se introduce un sistema de almacenamiento de energía de batería heterogénea para el cual la iDP optimiza la división de potencia en el punto de acoplamiento común para minimizar la pérdida total acumulativa de energía. El método puede adoptarse para una amplia gama de sistemas energéticos como microrredes, redes de servicios públicos o vehículos eléctricos. La aplicabilidad está limitada solo por el tiempo de computación, que depende de la complejidad del modelo y la longitud de la serie temporal. Para verificar la funcionalidad de la programación dinámica iterativa, sus resultados se comparan directamente con los de la programación dinámica estándar. El tiempo total de computación se puede reducir en un 98% en el escenario probado. Como casos de uso relevantes, se validan y evalúan métodos estáticos y dinámicos de compartición de potencia. La iDP ofrece un método novedoso y computacionalmente eficiente para el diseño y validación de estrategias de control del flujo de potencia.
Descripción
La operación de redes eléctricas, microrredes o sistemas de baterías heterogéneos, especialmente el despacho de unidades individuales dentro del sistema, requiere estrategias sofisticadas de control del flujo de potencia. Si se exigen objetivos como la eficiencia para la operación del sistema energético, las estrategias de control típicas carecen de la capacidad para verificar la optimalidad de la operación. La programación dinámica es un método ampliamente utilizado para determinar los óptimos globales de problemas de trayectoria. En el contexto de los sistemas energéticos y la optimización del flujo de potencia, se restringe a aplicaciones con un bajo número de estados y decisiones. La razón de esto es el rápido crecimiento del esfuerzo computacional con el aumento de la dimensionalidad del espacio de estados y decisiones. El enfoque de la programación dinámica iterativa (iDP) hace que la programación dinámica sea aplicable a la planificación y evaluación de problemas complejos de optimización del flujo de potencia. Para ilustrar esto, se introduce un sistema de almacenamiento de energía de batería heterogénea para el cual la iDP optimiza la división de potencia en el punto de acoplamiento común para minimizar la pérdida total acumulativa de energía. El método puede adoptarse para una amplia gama de sistemas energéticos como microrredes, redes de servicios públicos o vehículos eléctricos. La aplicabilidad está limitada solo por el tiempo de computación, que depende de la complejidad del modelo y la longitud de la serie temporal. Para verificar la funcionalidad de la programación dinámica iterativa, sus resultados se comparan directamente con los de la programación dinámica estándar. El tiempo total de computación se puede reducir en un 98% en el escenario probado. Como casos de uso relevantes, se validan y evalúan métodos estáticos y dinámicos de compartición de potencia. La iDP ofrece un método novedoso y computacionalmente eficiente para el diseño y validación de estrategias de control del flujo de potencia.