Ümumi məlumat
- Fənn kodu
- MS-0504
- Kredit
- 6
- Tələbənin iş yükü
- 180
- Semestr
- Payız semestri
- Akademik il
- —
- Fənnin tipi
- Seçmə
- Təhsil forması
- Əyani
- Tədris dili
- Azərbaycan
- Auditoriyadaxili saatlar
- a)30 saat mühazirə b)15 saat məşğələ
- Auditoriyadan kənar saatlar
- a)60 saat sərbəst iş b)75 saat məsləhət
Tədris metodları
- mühazirə
- seminar
- təqdimatlar
- komanda işi
- interaktiv müzakirə
Fənn təlim nəticələri (CLO)
CLO 1: FTN1: Optimallaşdırma məsələlərinin ümumi qoyuluşunu, təsnifatını və elektroenergetika sistemlərində tətbiq sahələrini izah edir;
CLO 2: FTN2: Qabarıq çoxluqlar və funksiyalar, qradiyent, Hesse matrisi və optimallıq şərtlərini optimallaşdırma məsələlərinin təhlilində tətbiq edir;
CLO 3: FTN3: Xətti proqramlaşdırma məsələlərini simpleks üsulu ilə həll edir, dual məsələni qurur və həssaslıq təhlili aparır;
CLO 4: FTN4: Şərtsiz və şərti qeyri-xətti optimallaşdırma (qradiyent, Nyuton, Laqranj, KKT, cərimə və baryer funksiyaları) və dinamik proqramlaşdırma üsullarını müqayisə edərək məsələyə uyğun üsulu seçir;
CLO 5: FTN5: Aktiv gücün iqtisadi paylanması məsələsini generator hədlərini və şəbəkə itkilərini nəzərə almaqla modelləşdirir və həll edir;
CLO 6: FTN6: Aqreqatların qoşulması və hidrotermik rejimlərin optimallaşdırılması məsələlərinin riyazi modellərini qurur və nəticələri qiymətləndirir;
CLO 7: FTN7: AC və DC optimal güc axını məsələlərini qoyur, həllin nəticələrini və düyün qiymətlərini təhlil edir;
CLO 8: FTN8: Reaktiv güc və gərginliyin optimallaşdırılması, kompensasiya qurğularının yerləşdirilməsi və paylayıcı şəbəkənin optimal konfiqurasiyası məsələlərini həll edir
CLO 9: FTN9: Evristik və metaevristik üsulları, stoxastik və möhkəm optimallaşdırmanı bərpa olunan mənbələr və enerji yığıcıları olan sistemlərin rejim məsələlərinə tətbiq edir.
Mövzu planı
- 1.Optimallaşdırma məsələlərinin ümumi qoyuluşu və EES-də tətbiqiMühazirə
Məqsəd funksiyası, qərar dəyişənləri və məhdudiyyətlər anlayışları, optimallaşdırma məsələlərinin təsnifatı və elektroenergetika sistemlərində həll olunan əsas optimallaşdırma məsələləri öyrənilir.
- 2.Optimallaşdırmanın riyazi əsaslarıMühazirə
Qabarıq çoxluqlar və funksiyalar, qradiyent vektoru və Hesse matrisi, lokal və qlobal ekstremum anlayışları, birinci və ikinci tərtib optimallıq şərtləri nəzərdən keçirilir.
- 3.Xətti proqramlaşdırma: simpleks üsulu və dualluqMühazirə
Xətti proqramlaşdırma məsələsinin kanonik forması, simpleks cədvəli, dual məsələnin qurulması, kölgə qiymətləri və həssaslıq təhlilinin EES məsələlərində mənası araşdırılır.
- 4.Şərtsiz qeyri-xətti optimallaşdırma üsullarıMühazirə
Qradiyent üsulu, ən sürətli enmə, Nyuton və kvazi-Nyuton üsulları, addım seçimi qaydaları və üsulların yaxınlaşma sürəti müqayisə edilir.
- 5.Şərti optimallaşdırma: Laqranj üsulu və KKT şərtləriMühazirə
Bərabərlik və bərabərsizlik tipli məhdudiyyətlər şəraitində Laqranj vuruqları üsulu, Karuş–Kun–Takker (KKT) şərtləri, cərimə və baryer funksiyaları, daxili nöqtələr üsulunun əsasları öyrənilir.
- 6.Dinamik proqramlaşdırmaMühazirə
Optimallıq prinsipi, Bellman tənliyi, çoxaddımlı qərar qəbulu prosesləri və dinamik proqramlaşdırmanın EES-in rejim və planlaşdırma məsələlərinə tətbiqi nəzərdən keçirilir.
- 7.Aktiv gücün iqtisadi paylanmasıMühazirə
Elektrik stansiyalarının yanacaq xərc xarakteristikaları, nisbi artım xərclərinin bərabərliyi prinsipi, generatorların aktiv güc hədlərinin nəzərə alınması və paylanmanın hesablanma qaydaları öyrənilir.
- 8.Şəbəkə itkilərini nəzərə almaqla iqtisadi paylanmaMühazirə
Şəbəkə itkilərinin B-əmsalları ilə ifadəsi, itkilərin cərimə əmsalları, koordinasiya tənlikləri və iterativ həll alqoritmi araşdırılır.
- 9.Aqreqatların qoşulması məsələsi (Unit Commitment)Mühazirə
Aqreqatların qoşulması məsələsinin qarışıq tam ədədli modeli, minimal işləmə və dayanma müddəti, aqreqatın yükləmə sürəti (ramp) və fırlanan ehtiyat məhdudiyyətləri nəzərdən keçirilir.
- 10.Hidrotermik rejimlərin optimallaşdırılmasıMühazirə
Su balansı tənliyi, su anbarının idarə olunması, suyun şərti qiyməti və hidro-termik koordinasiya prinsipləri, hidravliki və istilik elektrik stansiyaları arasında yükün paylanması öyrənilir.
- 11.Optimal güc axını (OPF) məsələsiMühazirə
AC və DC optimal güc axını məsələlərinin qoyuluşu, gərginlik, şaxə yüklənməsi və generasiya məhdudiyyətləri, həll üsulları və düyün qiymətlərinin (LMP) alınması araşdırılır.
- 12.Reaktiv gücün və gərginliyin optimallaşdırılmasıMühazirə
Reaktiv güc mənbələri, transformatorun gərginlik tənzimləmə pilləsi, kompensasiya qurğularının yerləşdirilməsi və gərginlik səviyyələrinin optimallaşdırılması məsələləri nəzərdən keçirilir.
- 13.Şəbəkənin optimal konfiqurasiyası və itkilərin azaldılmasıMühazirə
Paylayıcı şəbəkələrdə konfiqurasiyanın dəyişdirilməsi (reconfiguration), seksiyalaşdırma açarlarının vəziyyətinin seçilməsi, paylanmış generasiyanın itkilərə təsiri araşdırılır.
- 14.Evristik və metaevristik üsullarMühazirə
Genetik alqoritm, hissəciklər sürüsü üsulu (PSO), diferensial təkamül, hibrid üsullar və onların EES-in optimallaşdırma məsələlərində tətbiqi öyrənilir.
- 15.Qeyri-müəyyənlik şəraitində optimallaşdırma və müasir meyillərMühazirə
Bərpa olunan enerji mənbələri və enerji yığıcılarının rejimə təsiri, stoxastik və möhkəm optimallaşdırma yanaşmaları, elektrik enerjisi bazar mexanizmləri nəzərdən keçirilir.
- 16.Optimallaşdırma məsələlərinin qoyuluşu və riyazi modelin qurulmasıMəşğələ
EES-in sadə rejim məsələləri əsasında məqsəd funksiyası, qərar dəyişənləri və məhdudiyyətlərin müəyyənləşdirilməsi, qabarıqlığın və optimallıq şərtlərinin yoxlanılması hesablama məsələləri ilə araşdırılır.
- 17.Xətti proqramlaşdırma: simpleks üsulu, dual məsələ və həssaslıq təhliliMəşğələ
Enerji resurslarının bölüşdürülməsi və xərclərin minimallaşdırılması məsələləri simpleks cədvəli ilə həll edilir, dual məsələ qurulur və kölgə qiymətləri hesablanır.
- 18.Şərtsiz və şərti qeyri-xətti optimallaşdırma üsullarının tətbiqiMəşğələ
Qradiyent, ən sürətli enmə və Nyuton üsulları ilə iterasiya hesabları aparılır, Laqranj vuruqları üsulu və KKT şərtləri sadə məsələlər üzərində tətbiq edilir.
- 19.Dinamik proqramlaşdırma və aktiv gücün iqtisadi paylanmasıMəşğələ
Bellman tənliyi əsasında çoxaddımlı məsələlər həll edilir, nisbi artım xərcləri bərabərliyi ilə aqreqatlar arasında yükün paylanması generator hədləri nəzərə alınmaqla hesablanır.
- 20.Şəbəkə itkilərini nəzərə almaqla iqtisadi paylanmaMəşğələ
B-əmsalları əsasında itkilərin hesablanması, cərimə əmsallarının təyini və koordinasiya tənlikləri ilə iterativ hesablamalar aparılır.
- 21.Aqreqatların qoşulması və hidrotermik rejimin hesabıMəşğələ
Bir neçə aqreqatlı sistem üçün qoşulma cədvəli minimal işləmə və dayanma müddəti məhdudiyyətləri ilə tərtib edilir, su balansı nəzərə alınmaqla hidrotermik rejim hesablanır.
- 22.DC optimal güc axını və düyün qiymətlərinin hesablanmasıMəşğələ
Kiçik sxem üçün DC OPF modeli qurulur, şaxə axınları məhdudiyyətləri nəzərə alınır və düyün qiymətləri müəyyənləşdirilir.
- 23.Reaktiv güc, gərginlik və şəbəkə konfiqurasiyasının optimallaşdırılmasıMəşğələ
Kompensasiya qurğularının gücü və yerləşdirilməsi, transformator pilləsi seçimi, paylayıcı şəbəkədə açarların vəziyyətinin dəyişdirilməsi ilə itkilərin azaldılması hesablama nümunələri üzrə araşdırılır.
- 24.Optimallaşdırma məsələlərinin təsnifatı və EES-də tətbiq sahələriSərbəst iş
Xətti, qeyri-xətti, tam ədədli, dinamik və çoxməqsədli optimallaşdırma məsələləri, onların EES-in layihələndirilməsi, planlaşdırılması və istismarı məsələlərində tətbiqi araşdırılır.
- 25.Qabarıq analiz elementləri və optimallıq şərtləriSərbəst iş
Qabarıq çoxluqlar və funksiyalar, qradiyent və Hesse matrisi, birinci və ikinci tərtib optimallıq şərtlərinin sadə məsələlər üzərində tətbiqi öyrənilir.
- 26.Dual məsələ, kölgə qiymətləri və həssaslıq təhliliSərbəst iş
Dual məsələnin iqtisadi mənası, kölgə qiymətlərinin EES-də marjinal xərc kimi şərhi və parametrlərin dəyişməsinə həssaslıq araşdırılır.
- 27.Kvazi-Nyuton üsulları və addım seçimiSərbəst iş
Nyuton üsulunun çatışmazlıqları, kvazi-Nyuton üsullarının (BFGS və s.) iş prinsipi və addım uzunluğunun seçilməsi qaydaları nəzərdən keçirilir.
- 28.Cərimə və baryer funksiyaları, daxili nöqtələr üsuluSərbəst iş
Məhdudiyyətli məsələlərin cərimə və baryer funksiyaları ilə şərtsiz məsələyə gətirilməsi və daxili nöqtələr üsulunun ideyası araşdırılır.
- 29.Hidrotermik koordinasiya və suyun şərti qiymətiSərbəst iş
Su anbarlı HES-lərin rejiminin planlaşdırılması, suyun şərti qiymətinin (qiymət əmsalının) müəyyən edilməsi və onun İES-lərlə koordinasiyaya təsiri öyrənilir.
- 30.AC optimal güc axını məsələsinin həll üsullarıSərbəst iş
AC OPF məsələsinin qeyri-qabarıqlığı, əsas həll üsulları (qradiyent, Nyuton, daxili nöqtələr) və xətti yaxınlaşma ilə DC OPF modelinə keçid araşdırılır.
- 31.Reaktiv güc mənbələri və kompensasiya qurğularının yerləşdirilməsiSərbəst iş
Sinxron generatorlar, kondensator batareyaları, statik kompensatorlar və transformator pilləsi kimi reaktiv güc vasitələrinin optimal yerləşdirilməsi və tənzimlənməsi öyrənilir.
- 32.Bərpa olunan mənbələr, enerji yığıcıları, stoxastik və möhkəm optimallaşdırma, bazar mexanizmləriSərbəst iş
Külək və günəş stansiyalarının qeyri-müəyyənliyi, enerji yığıcılarının rejimdə rolu, ssenari əsaslı stoxastik və möhkəm optimallaşdırma yanaşmaları, elektrik enerjisi bazarında qiymətin formalaşması nəzərdən keçirilir.
Ədəbiyyat
- 1. A.J.Wood, B.F.Wollenberg, G.B.Sheblé, Power Generation, Operation, and Control, 3rd Edition, John Wiley & Sons, 2013
- 2. J.Zhu, Optimization of Power System Operation, 2nd Edition, IEEE Press / John Wiley & Sons, 2015;
- 3. A.J.Conejo, L.Baringo, Power System Operations, Springer, 2018;
- 4. D.S.Kirschen, G.Strbac, Fundamentals of Power System Economics, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2018;
- 5. S.Boyd, L.Vandenberghe, Convex Optimization, Cambridge University Press, 2004;
- 6. M.S.Bazaraa, H.D.Sherali, C.M.Shetty, Nonlinear Programming: Theory and Algorithms, 3rd Edition, John Wiley & Sons, 2006;
- 7. S.Frank, S.Rebennack, An introduction to optimal power flow: Theory, formulation, and examples, IIE Transactions, 48(12), 2016, pp. 1172–1197.
Qiymətləndirmə
| Qiymətləndirmə forması | Açıqlama | Bal | Uyğun FTN |
|---|---|---|---|
| Cari qiymətləndirmə | Cari qiymətləndirmə - fənn üzrə tələbənin semestr müddətində fəaliyyətinin qiymətləndirilməsi olmaqla, mühazirə və məşğələ (laboratoriya) dərs materiallarının mənimsənilmə səviyyəsini qiymətləndirilir. | 30 bal | FTN 1-5 |
| Davamiyyət | Tələbə fənn üzrə dərslərin 25%-dən çoxunda iştirak etmədiyi halda imtahana buraxılmır. | 10 bal | - |
| Tələbənin sərbəst işi | Tələbəyə fənn üzrə semestr ərzində 1 sərbəst işin (zəruri hallarda sərbəst işlərin sayı artırıla bilər) yerinə yetirilməsi tapşırığı verilir. | 10 bal | FTN-- |
| İmtahan | İmtahan şifahi, yazılı, yazılı-elektron, test üsulu ilə keçirilir | 50 bal | FTN 1-5 |