• 제목/요약/키워드: Multiobjective optimization problem

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Generation Rescheduling Based on Energy Margin Sensitivity for Transient Stability Enhancement

  • Kim, Kyu-Ho;Rhee, Sang-Bong;Hwang, Kab-Ju;Song, Kyung-Bin;Lee, Kwang Y.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권1호
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    • pp.20-28
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    • 2016
  • This paper presents a generation rescheduling method for the enhancement of transient stability in power systems. The priority and the candidate generators for rescheduling are calculated by using the energy margin sensitivity. The generation rescheduling formulates the Lagrangian function with the fuel cost and emission such as NOx and SOx from power plants. The generation rescheduling searches for the solution that minimizes the Lagrangian function by using the Newton’s approach. While the Pareto optimum in the fuel cost and emission minimization has a drawback of finding a number of non-dominated solutions, the proposed approach can explore the non-inferior solutions of the multiobjective optimization problem more efficiently. The method proposed is applied to a 4-machine 6-bus system to demonstrate its effectiveness.

다목적 전력 시스템 최적운용을 위한 S 모델 Automata의 적용 연구 (A study on the application of S model automata for multiple objective optimal operation of Power systems)

  • 이용선;이병하
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1279-1281
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    • 1999
  • The learning automaton is an automaton to update systematically the strategy for enhancing the performance in response to the output results, and several schemes of learning automata have been presented. In this paper, S-model learning automata are applied to achieving a best compromise solution between an optimal solution for economic operation and an optimal solution for stable operation of the power system under the circumstance that the loads vary randomly. It is shown that learning automata are applied satisfactorily to the multiobjective optimization problem for obtaining the best tradeoff among the conflicting economy and stability objectives of power systems.

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다목적 최적화 기법을 이용한 하드디스크 커버 유한요소 모델개선 (HDD Cover FE Model Updating using Multiobjective Optimization)

  • 김경호;박윤식
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.565-570
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    • 2001
  • 대상 기계구조물의 유한요소 모델로부터 구한 해석결과가 실험결과와 오차를 나타낼 때, 이러한 오차를 줄일 수 있도록 유한요소 모델의 변경이 요구된다. 유한요소 모델개선은 이러한 역문제(Inverse Problem)를 다루는 체계적인 접근법이다. 일반적으로 유한요소 모델에서 변경할 수 있는 매개변수의 개수는 실험결과의 개수보다 많으므로 실험결과와 일치되는 개선된 유한요소 모델은 무한하다고 할 수 있다. 그러나, 개선된 유한요소 모델이 물리적 타당성을 갖도록 매개변수의 변경량에 제한을 주면 일반적으로 초기 유한요소 모델에 비해 실험결과와의 오차가 개선된 근사해만 존재하게 된다. 따라서, 모델개선 과정을 통해 구한 개선된 모델은 오차의 평가기준 또는 목적함수에 따라 정해진 다양한 근사해 중 하나이다. 기존의 모델개선 방법에서는 단 하나의 오차 평가기준 또는 목적함수를 사용하고 이를 최소화 하는 모델을 구한다. 개선된 모델을 구하기 이전에는 사용된 평가기준이 타당한지 검토할 수 없으므로 대부분의 경우, 시행착오법으로 목적함수를 설정하게 된다. 본 논문에서는 다목적 최적화 기법을 이용한 오차 평가기준을 소개하고 이를 하드디스크커버 유한요소 모델개선에 응용한다.

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다목적을 고려한 전력 시스템의 최적운용을 위한 S 모델 Automata의 적용 연구 (A Study on the Application of S Model Automata for Multiple Objective Optimal Operation of Power Systems)

  • 이병하;박종근
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제49권4호
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    • pp.185-194
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    • 2000
  • The learning automaton is an automaton to update systematically the strategy for enhancing the performance in response to the output results, and several schemes of learning automata have been presented. In this paper, S-model learning automata are applied in order to achieve the best compromise solution between an optimal solution for economic operation and an optimal solution for stable operation of the power system under the circumstance that the loads vary randomly. It is shown that learning automata are applied satisfactorily to the multiobjective optimization problem for obtaining the best tradeoff among the conflicting economy and stability objectives of power systems.

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Optimal Replacement Scheduling of Water Pipelines

  • Ghobadi, Fatemeh;Kang, Doosun
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.145-145
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    • 2021
  • Water distribution networks (WDNs) are designed to satisfy water requirement of an urban community. One of the central issues in human history is providing sufficient quality and quantity of water through WDNs. A WDN consists of a great number of pipelines with different ages, lengths, materials, and sizes in varying degrees of deterioration. The available annual budget for rehabilitation of these infrastructures only covers part of the network; thus it is important to manage the limited budget in the most cost-effective manner. In this study, a novel pipe replacement scheduling approach is proposed in order to smooth the annual investment time series based on a life cycle cost assessment. The proposed approach is applied to a real WDN currently operating in South Korea. The proposed scheduling plan considers both the annual budget limitation and the optimum investment on pipes' useful life. A non-dominated sorting genetic algorithm is used to solve a multi-objective optimization problem. Three decision-making objectives, including the minimum imposed LCC of the network, the minimum standard deviation of annual cost, and the minimum average age of the network, are considered to find optimal pipe replacement planning over long-term time period. The results indicate that the proposed scheduling structure provides efficient and cost-effective rehabilitation management of water network with consistent annual budget.

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$\varepsilon$-다중목적함수 진화 알고리즘을 이용한 DNA 서열 디자인 (DNA Sequence Design using $\varepsilon$ -Multiobjective Evolutionary Algorithm)

  • 신수용;이인희;장병탁
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권12호
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    • pp.1217-1228
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    • 2005
  • 최근 들어 DNA 컴퓨팅이 활발하게 연구되면서, DNA 컴퓨팅에서 가장 기본적이고도 중요한 DNA 서열 디자인 문제가 부각되고 있다. 기존의 연구에서 DNA 서열 디자인 문제를 다중목적 최적화 문제로 정의하고, elitist non-dominated sorting genetic algorithm(NSGA-II)를 이용하여 성공적으로 DNA 서열을 디자인하였다. 그런데, NSGA-II는 계산속도가 느리다는 단점이 있어서, 이를 극복하기 위해 본 논문에서는 $\varepsilon$-다중목적함수 진화알고리즘(r-Multiobjective evolutionary algorithm, $\varepsilon$-MOEA)을 DNA 서열 디자인에 이용하였다. 우선, 두 알고리즘의 성능을 보다 자세히 비교하기 위해서 DTLZ2 벤치 마크 문제에 대해서 적용한 결과, 목적함수의 개수가 작은 경우에는 큰 차이가 없으나, 목적함수의 개수가 많을 경우에는 $\varepsilon$-MOEA가 NSGA-II에 대해서 최적해를 찾는 정도(Convergence)와 다양한 해를 찾는 정도 (diversity)에 있어서 각각 $70\%,\;73\%$ 향상된 성능을 보여주었고, 또한 최적해를 찾는 속도도 비약적으로 개선되었다. 이러한 결과를 바탕으로 기존의 DNA 서열 디자인 방법론으로 디자인된 DNA 서열들과 7-순환외판원 문제 해결에 필요한 DNA 서열을 NSGA-II와 $\varepsilon$-MOEA로 재디자인하였다. 대부분의 경우 $\varepsilon$-MOEA가 우수한 결과를 보였고, 특히 7-순환외판원 문제에 대해서 NSGA-II와 비교하여 convergence와 diversity의 측면에서 유사한 결과를 2배 이상 빨리 발견하였고, 동일한 계산 시간을 이용해서는 $22\%$ 정도 보다 다양하게 해를 발견하였으며, $92\%$ 우수한 최적해를 발견하는 것을 확인하였다.

발전연료비용과 탄소배출비용을 고려한 발전력 재배분 (Generation Rescheduling Considering Generation Fuel Cost and CO2 Emission Cost)

  • 김규호;이상봉;송경빈;황갑주
    • 전기학회논문지
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    • 제62권5호
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    • pp.591-595
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    • 2013
  • This paper presents a method of generation rescheduling using Newton's Approach which searches the solution of the Lagrangian function. The generation fuel cost and $CO_2$ emission cost functions are used as objective function to reallocate power generation while satisfying several equality and inequality constraints. The Pareto optimum in the fuel cost and emission objectives has a number of non-dominated solutions. The economic effects are analyzed under several different conditions, and $CO_2$ emission reductions offered by the use of storage are considered. The proposed approach can explore more efficient and noninferior solutions of a Multiobjective optimization problem. The method proposed is applied to a 4-machine 6-buses system to demonstrate its effectiveness.