Optimal Power Flow Formulation Based on Equivalent Circuit Methods
基于等效电路方法的最优潮流公式
基本信息
- 批准号:1800812
- 负责人:
- 金额:$ 34万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-08-01 至 2022-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The power grid represents critical infrastructure for our society, and generating electricity cleanly and cost efficiently is a world-wide priority. Tomorrow's smart grid relies on effective algorithms and software tools for optimizing the AC (alternating current) power flow. The Federal Energy Regulatory Commission (FERC) has reported that "approximate-solution techniques may unnecessarily cost tens of billions of dollars per year" and "result in environmental harm from unnecessary emissions and wasted energy." Carnegie Mellon researchers have recently introduced a new formulation approach for modeling and simulating the grid's power flow based on a novel equivalent circuit representation. The new power flow algorithms are shown to benefit from the formalism of circuit methods and the research legacy of circuit simulation techniques that have advanced the electronics industries so effectively. Specifically, this work proposes to formulate the optimal power flow problem using the new equivalent circuit approach, and use the corresponding circuit solution algorithms to efficiently solve it. Preliminary results indicate that this formulation more accurately represents the true physics of the grid, and results in an optimization problem that is significantly easier to solve. This work will develop a prototype implementation that will be used to optimize the eastern interconnection grid that comprises roughly 50% of the power transmission in the U.S. The proposed research is poised to make a dramatic impact on the methods used for operation of electric power grids and the corresponding markets that determine the cost of electrical power generation and distribution. This work will further impact the integration of renewable energies into the future smart grid, and make power systems more compatible with the mainstream circuits curriculum in Electrical and Computer Engineering departments.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
电网是我们社会的重要基础设施,清洁且经济高效地发电是世界范围内的首要任务。未来的智能电网依赖于有效的算法和软件工具来优化交流(交流)潮流。联邦能源管理委员会 (FERC) 报告称,“近似解决方案技术可能每年不必要地花费数百亿美元”,并且“因不必要的排放和能源浪费而造成环境危害”。卡内基梅隆大学的研究人员最近推出了一种新的公式化方法,用于基于新颖的等效电路表示来建模和模拟电网的功率流。新的潮流算法被证明受益于电路方法的形式主义和电路模拟技术的研究遗产,这些技术有效地推动了电子行业的发展。具体来说,这项工作提出使用新的等效电路方法来制定最优潮流问题,并使用相应的电路求解算法来有效地解决它。初步结果表明,该公式更准确地代表了网格的真实物理性质,并且导致优化问题更容易解决。这项工作将开发一个原型实施方案,用于优化东部互连电网,该电网约占美国电力传输的 50%。拟议的研究将对电网运行和运行方法产生巨大影响。决定发电和配电成本的相应市场。这项工作将进一步影响可再生能源融入未来智能电网,并使电力系统与电气和计算机工程系的主流电路课程更加兼容。该奖项体现了 NSF 的法定使命,通过评估认为值得支持。基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Improving Voltage Profile of the Nigerian Power Grid
改善尼日利亚电网的电压状况
- DOI:10.1109/powerafrica.2019.8928787
- 发表时间:2019-05-30
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Amritanshu P;ey;ey;Aayushya Agarwal;Marko Jereminov;Tochi Nwachuku;B. Rawn;L. Pileggi
- 通讯作者:L. Pileggi
A Circuit-Theoretic Approach to State Estimation
状态估计的电路理论方法
- DOI:10.1109/isgt-europe47291.2020.9248872
- 发表时间:2020-10
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Li, Shimiao;Pandey, Amritanshu;Kar, Soummya;Pileggi, Larry
- 通讯作者:Pileggi, Larry
Equivalent Circuit Programming for Estimating the State of a Power System
用于估计电力系统状态的等效电路编程
- DOI:10.1109/ptc.2019.8810483
- 发表时间:2019-06
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Jereminov, Marko;Wagner, Martin R.;Jovicic, Aleksandar;Hug, Gabriela;Pileggi, Larry
- 通讯作者:Pileggi, Larry
Robust event-driven dynamic simulation using power flow
使用潮流的鲁棒事件驱动动态仿真
- DOI:10.1016/j.epsr.2020.106752
- 发表时间:2020-12
- 期刊:
- 影响因子:3.9
- 作者:Agarwal, Aayushya;Pandey, Amritanshu;Pileggi, Larry
- 通讯作者:Pileggi, Larry
Robust and Efficient Power Flow Convergence with G-min Stepping Homotopy Method
采用 G-min 步进同伦法的鲁棒高效潮流收敛
- DOI:10.1109/eeeic.2019.8783295
- 发表时间:2019-06
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Jereminov, Marko;Terzakis, Athanasios;Wagner, Martin;Pandey, Amritanshu;Pileggi, Larry
- 通讯作者:Pileggi, Larry
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