論文の概要: Learning Optimization Proxies for Large-Scale Security-Constrained
Economic Dispatch
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.13469v1
- Date: Mon, 27 Dec 2021 00:44:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-12-29 02:08:23.305657
- Title: Learning Optimization Proxies for Large-Scale Security-Constrained
Economic Dispatch
- Title(参考訳): 大規模セキュリティ制約付き経済分散のための学習最適化プロキシ
- Authors: Wenbo Chen, Seonho Park, Mathieu Tanneau, Pascal Van Hentenryck
- Abstract要約: SCED(Security-Constrained Economic Dispatch)は、送信システムオペレーター(TSO)の基本最適化モデルである
本稿では,SCEDの最適解をミリ秒で予測できる機械学習(ML)モデルとして,SCEDの最適化プロキシを学習することを提案する。
数値実験は、フランスの送信システム上で報告され、リアルタイム操作と互換性のある時間枠内で、その手法が生成できることを実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.475805963049808
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Security-Constrained Economic Dispatch (SCED) is a fundamental
optimization model for Transmission System Operators (TSO) to clear real-time
energy markets while ensuring reliable operations of power grids. In a context
of growing operational uncertainty, due to increased penetration of renewable
generators and distributed energy resources, operators must continuously
monitor risk in real-time, i.e., they must quickly assess the system's behavior
under various changes in load and renewable production. Unfortunately,
systematically solving an optimization problem for each such scenario is not
practical given the tight constraints of real-time operations. To overcome this
limitation, this paper proposes to learn an optimization proxy for SCED, i.e.,
a Machine Learning (ML) model that can predict an optimal solution for SCED in
milliseconds. Motivated by a principled analysis of the market-clearing
optimizations of MISO, the paper proposes a novel ML pipeline that addresses
the main challenges of learning SCED solutions, i.e., the variability in load,
renewable output and production costs, as well as the combinatorial structure
of commitment decisions. A novel Classification-Then-Regression architecture is
also proposed, to further capture the behavior of SCED solutions. Numerical
experiments are reported on the French transmission system, and demonstrate the
approach's ability to produce, within a time frame that is compatible with
real-time operations, accurate optimization proxies that produce relative
errors below $0.6\%$.
- Abstract(参考訳): SCED(Security-Constrained Economic Dispatch)は、送電系統オペレーター(TSO)が電力網の信頼性を確保しつつ、リアルタイムエネルギー市場をクリアするための基本的な最適化モデルである。
再生可能発電機や分散型エネルギー資源の普及により、運用の不確実性が高まる中で、オペレーターは、負荷や再生可能エネルギーのさまざまな変化下でのシステムの挙動を迅速に評価し、リアルタイムでリスクを継続的に監視しなければならない。
残念ながら、リアルタイム操作の厳密な制約を考えると、このようなシナリオごとに最適化問題を体系的に解くことは現実的ではない。
この制限を克服するために,本論文では,sceの最適化プロキシ,すなわちsceの最適解をミリ秒で予測可能な機械学習(ml)モデルについて学ぶことを提案する。
そこで本稿では,misoの市場開拓最適化の原理的分析に動機づけられ,sceソリューション学習の主な課題,すなわち負荷変動,再生可能生産,生産コスト,コミットメント決定の組合せ構造に対処する新しいmlパイプラインを提案する。
また,SCEDソリューションの挙動をさらに把握するために,新たな分類・解釈アーキテクチャを提案する。
数値実験はフランスの伝送システムで報告され、リアルタイム操作と互換性のある時間枠内で、相対誤差を0.6\%$以下にする正確な最適化プロキシを生成する手法の能力を示す。
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