Fakultet tehničkih nauka

Predmet: Metodi optimizacije u elektroenergetici (17.EE0501)

Matične organizacione jedinice predmeta: Departman za energetiku, elektroniku i telekomunikacije
Osnovne informacije:
 
Kategorija Teorijsko-metodološki
Uža naučna oblast Elektroenergetika
Multidisciplinarna Ne
ESPB 7
Cilj:

Sticanje znanja o problemima numeričke analize i klasičnim problemima optimizacije i znanja o klasičnim metodama za njihovo rešavanje. Upoznavanje sa prednostima i manama tih metoda s posebnim osvrtom na njihovu primenu pri rešavanju problema u elektroenergetskim sistemima.

Ishod:

Prepoznavanje problema numeričke analize i karakterističnih tipova problema optimizacije. Saznanje o klasičnim metodama optimizacije. Osposobljavanje studenata da rešavaju raznovrsne numeričke probleme putem računara i klasične probleme optimizacije primenom klasičnih metoda optimizacije.

Sadržaj:

Uvodna razmatranja: osnovni pojmovi numeričke analize; postavka i podela problema optimizacije i metoda za njihovo rešavanje; osnovni koraci rešavanja problema optimizacije. Osnovni pojmovi numeričke analize: funkcije, matrična algebra. Sistemi linearnih algebarskih jednačina: teoreme, transformacije ekvivalencije, permutacione matrice, postupci za rešavanje (Gauss-?v postupak eliminacije, trougaona dekompozicija); optimalni poredak jednačina (Tunney-jeve optimalne šeme). Tehnike retkih matrica: redosledna i ulančana šema memorisanja. Inverzija matrice: klasične metode i Lema o inverziji matrice. Sistemi nelinearnih algebarskih jednačina: metod popravke rešenja, metod zagrađivanja rešenja i kombinovani metodi; osnovni i modifikovani Newton-Raphson-ov metod i osnovni i ubrzani Gauss-Seidel-?v metod. Regresiona analiza. Osnovni pojmovi problema optimizacije: varijable, funkcija cilja, ograničenja, dopustiva oblast, vektor pravca, korak pretraživanja, matematički model, grafička interpretacija, transformacije i karakteristike. Metodi optimizacije: konveksna optimizacija (konveksni skup i funkcija; ekstremna tačka; konveksni problem; teorema dualnosti; dualni konveksni problem; uslovi optimalnosti; metodi za rešavanje); linearna optimizacija (standardna i kanonična forma; Simplex metod; metod unutrašnje tačke; metodi bez i metodi sa računanjem izvoda; mrežni problem; transportni problem; problem dodeljivanja); nelinearna optimizacija (potrebni i dovoljni uslovi; metodi bez i metodi sa računanjem izvoda; kvadratno programiranje; Lagrange-ov metod); celobrojna/diskretna optimizacija (linearni i nelinearni problemi; celobrojni, mix-integer i binarni 0-1 problemi; metode odsecanja, metode grananja i ograničavanja); dinamičko programiranje; višekriterijumska optimizacija (Trade-off, Pareto optimizacija). Primena metoda optimizacije: modelovanje podataka; optimalni tokovi snaga; estimacija stanja; rekonfiguracija mreže; ekonomski dispečing; unit commitment; planiranje, itd.

Metodologija izvođenja nastave:

Predavanja; auditorne vežbe; konsultacije.

Literatura:
Autori Naziv Godina Izdavač Jezik
S.Boyd, L.Vandenberghe Convex Optimization 2009 Springer, Cambridge Univ. Press, UK Engleski
Levi, V., Bekut, D. Primena računarskih metoda u elektroenergetici 1997 Stylos, Novi Sad Srpski jezik
A.D.Belegundu, T.R.Chandrupatla Optimization Concepts and Application in Engineering 2011 Cambridge, Second Edition, University Press, New York, NY, USA Engleski
Jizhong Zhu Optimization of Power Systems Operation; 2nd Edition 2015 IEEE, Wiley, New York, USA Engleski
B.P.Demidovich, I.A.Maron Computational Mathematics 1973 Mir Publishers, Moscow Engleski
Formiranje ocene:
Predmetna aktivnost Predispitna Obavezna Broj poena
Odbranjene računarske vežbe Da Da 20.00
Prisustvo na vežbama Da Da 5.00
Prisustvo na predavanjima Da Da 5.00
Pismeni deo ispita - kombinovani zadaci i teorija Ne Da 70.00
Izvođači nastave:
Auditorne vežbe
Računarske vežbe
Auditorne vežbe
Predavanja
Predavanja
Predavanja
Računarske vežbe