CAREER: High-Performance Optimization Methods for Power Systems
职业:电力系统的高性能优化方法
基本信息
- 批准号:1552089
- 负责人:
- 金额:$ 30.31万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2015
- 资助国家:美国
- 起止时间:2015-08-01 至 2020-02-29
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The design, upgrade, and real-time operation of a power network are all contingent upon sev-eral optimization problems that are hard to solve due to two main reasons: (i) the nonlinearityinduced by the laws of physics, and (ii) the presence of integer variables. The existing solversfor energy-related optimization problems either make potentially conservative approximations ordeploy general-purpose local-search algorithms to handle the non-convexities, which may incurtens of billions of dollars annually. The general intractability of power optimization problems hasa direct impact in the practice of energy efficiency, and this is arguably one of the most fundamen-tal issues that hold back the power engineering. The primary objective of this project is to addressthis non-convexity issue by developing high-performance optimization techniques that can be ap-plied to a broad set of nonlinear energy problems. This work is expected to produce significantbreakthrough in nonlinear optimization at large and nonlinear energy optimization in particular.Broader Impacts: The results of this project can be utilized for the design, modernization, andoperation of many power grids around the world. This project will have a significant impact onthe power industry by revolutionizing their energymanagement systems, leading to the followingimmediate benefits: (i) reducing the electricity cost through a cheaper way of dispatching anddelivering power, (ii) decreasing the likelihood of power outages by optimizing the reliabilityand robustness of the grid, and (iii) reducing gas emissions by optimally utilizing the sustainableenergy. This project has major outreach activities for a local school, where more than 85% of thestudent population are significantly underrepresented in STEM-related fields. Management of nonlinearities in real time is especially important to the economics of trying to use more renewableenergy sources; thus work on this challenge may be crucial to our ability to accomplish this in anaffordable way.
电网的设计、升级和实时运行都取决于几个难以解决的优化问题,主要原因有两个:(i)物理定律引起的非线性,以及(ii)整数变量的存在。现有的能源相关优化问题求解器要么采用潜在的保守近似,要么部署通用局部搜索算法来处理非凸性问题,这可能每年花费数十亿美元。电力优化问题的普遍棘手性直接影响能源效率的实践,这可以说是阻碍电力工程的最基本问题之一。该项目的主要目标是通过开发可应用于广泛的非线性能量问题的高性能优化技术来解决这个非凸问题。这项工作预计将在大规模非线性优化,特别是非线性能源优化方面产生重大突破。 更广泛的影响:该项目的结果可用于世界各地许多电网的设计、现代化和运营。该项目将彻底改变电力行业的能源管理系统,从而对电力行业产生重大影响,从而带来以下直接效益:(i)通过更便宜的调度和供电方式降低电力成本,(ii)通过优化电力系统来降低停电的可能性电网的可靠性和稳健性,以及(iii)通过优化利用可持续能源来减少气体排放。该项目为当地一所学校开展了主要的外展活动,该学校超过 85% 的学生在 STEM 相关领域的比例明显不足。实时非线性管理对于尝试使用更多可再生能源的经济性尤其重要;因此,应对这一挑战的工作对于我们以经济实惠的方式实现这一目标的能力至关重要。
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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Zuo
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CAREER: High-Performance Optimization Methods for Power Systems
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Standard Grant
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