959 resultados para Mixed integer programming feasible operating region


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In dieser Arbeit wurde ein gemischt-ganzzahliges lineares Einsatzoptimierungsmodell für Kraftwerke und Speicher aufgebaut und für die Untersuchung der Energieversorgung Deutschlands im Jahre 2050 gemäß den Leitstudie-Szenarien 2050 A und 2050 C ([Nitsch und Andere, 2012]) verwendet, in denen erneuerbare Energien einen Anteil von über 85 % an der Stromerzeugung haben und die Wind- und Solarenergie starke Schwankungen der durch steuerbare Kraftwerke und Speicher zu deckenden residualen Stromnachfrage (Residuallast) verursachen. In Szenario 2050 A sind 67 TWh Wasserstoff, die elektrolytisch aus erneuerbarem Strom zu erzeugen sind, für den Verkehr vorgesehen. In Szenario 2050 C ist kein Wasserstoff für den Verkehr vorgesehen und die effizientere Elektromobilität hat einen Anteil von 100% am Individualverkehr. Daher wird weniger erneuerbarer Strom zur Erreichung desselben erneuerbaren Anteils im Verkehrssektor benötigt. Da desweiteren Elektrofahrzeuge Lastmanagementpotentiale bieten, weisen die Residuallasten der Szenarien eine unterschiedliche zeitliche Charakteristik und Jahressumme auf. Der Schwerpunkt der Betrachtung lag auf der Ermittlung der Auslastung und Fahrweise des in den Szenarien unterstellten ’Kraftwerks’-parks bestehend aus Kraftwerken zur reinen Stromerzeugung, Kraft-Wärme-Kopplungskraftwerken, die mit Wärmespeichern, elektrischen Heizstäben und Gas-Backupkesseln ausgestattet sind, Stromspeichern und Wärmepumpen, die durch Wärmespeicher zum Lastmanagment eingesetzt werden können. Der Fahrplan dieser Komponenten wurde auf minimale variable Gesamtkosten der Strom- und Wärmeerzeugung über einen Planungshorizont von jeweils vier Tagen hin optimiert. Das Optimierungsproblem wurde mit dem linearen Branch-and-Cut-Solver der software CPLEX gelöst. Mittels sogenannter rollierender Planung wurde durch Zusammensetzen der Planungsergebnisse für überlappende Planungsperioden der Kraftwerks- und Speichereinsatz für die kompletten Szenariojahre erhalten. Es wurde gezeigt, dass der KWK-Anteil an der Wärmelastdeckung gering ist. Dies wurde begründet durch die zeitliche Struktur der Stromresiduallast, die wärmeseitige Dimensionierung der Anlagen und die Tatsache, dass nur eine kurzfristige Speicherung von Wärme vorgesehen war. Die wärmeseitige Dimensionierung der KWK stellte eine Begrenzung des Deckungsanteils dar, da im Winter bei hoher Stromresiduallast nur wenig freie Leistung zur Beladung der Speicher zur Verfügung stand. In den Berechnungen für das Szenario 2050 A und C lag der mittlere Deckungsanteil der KWK an der Wärmenachfrage von ca. 100 TWh_th bei 40 bzw. 60 %, obwohl die Auslegung der KWK einen theoretischen Anteil von über 97 % an der Wärmelastdeckung erlaubt hätte, gäbe es die Beschränkungen durch die Stromseite nicht. Desweiteren wurde die CO2-Vermeidungswirkung der KWK-Wärmespeicher und des Lastmanagements mit Wärmepumpen untersucht. In Szenario 2050 A ergab sich keine signifikante CO2-Vermeidungswirkung der KWK-Wärmespeicher, in Szenario 2050 C hingegen ergab sich eine geringe aber signifikante CO2-Einsparung in Höhe von 1,6 % der Gesamtemissionen der Stromerzeugung und KWK-gebundenen Wärmeversorgung. Das Lastmanagement mit Wärmepumpen vermied Emissionen von 110 Tausend Tonnen CO2 (0,4 % der Gesamtemissionen) in Szenario A und 213 Tausend Tonnen in Szenario C (0,8 % der Gesamtemissionen). Es wurden darüber hinaus Betrachtungen zur Konkurrenz zwischen solarthermischer Nahwärme und KWK bei Einspeisung in dieselben Wärmenetze vorgenommen. Eine weitere Einschränkung der KWK-Erzeugung durch den Einspeisevorrang der Solarthermie wurde festgestellt. Ferner wurde eine untere Grenze von 6,5 bzw. 8,8 TWh_th für die in den Szenarien mindestens benötigte Wasserstoff-Speicherkapazität ermittelt. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen nahe, das technisch-ökonomische Potential von Langzeitwärmespeichern für eine bessere Integration von KWK ins System zu ermitteln bzw. generell nach geeigneteren Wärmesektorszenarien zu suchen, da deutlich wurde, dass für die öffentliche Wärmeversorgung die KWK in Kombination mit Kurzzeitwärmespeicherung, Gaskesseln und elektrischen Heizern keine sehr effektive CO2 -Reduktion in den Szenarien erreicht. Es sollte dabei z.B. untersucht werden, ob ein multivalentes System aus KWK, Wärmespeichern und Wärmepumpen eine ökonomisch darstellbare Alternative sein könnte und im Anschluss eine Betrachtung der optimalen Anteile von KWK, Wärmepumpen und Solarthermie im Wärmemarkt vorgenommen werden.

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La optimización de sistemas y modelos se ha convertido en uno de los factores más importantes a la hora de buscar la mayor eficiencia de un proceso. Este concepto no es ajeno al transporte escolar, ambiente que cambia constantemente al ritmo de las necesidades de sus clientes, y que responde ante una fuerte responsabilidad frente a sus usuarios, los niños que hacen uso del servicio, en cuanto al cumplimiento de tiempos y seguridad, mientras busca constantemente la reducción de costos. Este proyecto expone las problemáticas presentadas en The English School en esta área y propone un modelo de optimización simple que permitirá notables mejoras en términos de tiempos y costos, de tal forma que genere beneficios para la institución en términos financieros y de satisfacción al cliente. Por medio de la implementación de este modelo será posible identificar errores comunes del proceso, se identificarán soluciones prácticas de fácil aplicación en el manejo del transporte y se presentarán los resultados obtenidos en la muestra utilizada para desarrollar el proyecto.

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Assigning cells to switches in a cellular mobile network is known as an NP-hard optimization problem. This means that the alternative for the solution of this type of problem is the use of heuristic methods, because they allow the discovery of a good solution in a very satisfactory computational time. This paper proposes a Beam Search method to solve the problem of assignment cell in cellular mobile networks. Some modifications in this algorithm are also presented, which allows its parallel application. Computational results obtained from several tests confirm the effectiveness of this approach and provide good solutions for large scale problems.

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One objective of the feeder reconfiguration problem in distribution systems is to minimize the power losses for a specific load. For this problem, mathematical modeling is a nonlinear mixed integer problem that is generally hard to solve. This paper proposes an algorithm based on artificial neural network theory. In this context, clustering techniques to determine the best training set for a single neural network with generalization ability are also presented. The proposed methodology was employed for solving two electrical systems and presented good results. Moreover, the methodology can be employed for large-scale systems in real-time environment.

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Um ensaio de imunoadsorção enzimática para detecção de anticorpos contra Leishmania chagasi, utilizando antígeno total de formas promastigotas lisados foi desenvolvido. Cinqüenta cães com sintomas clínicos de leishmaniose visceral foram examinados. Esta técnica utilizou anti-IgG de cão conjugado a peroxidase ou proteína A conjugado a peroxidase. Foi verificado que nos animais positivos diagnosticados por exame parasitológico direto o ensaio ELISA utilizando proteína A conjugada a peroxidase (média da densidade óptica ± desvio padrão 2,078 ± 0,631) detecta mais anticorpos do que o sistema utilizando anti-IgG de cão conjugado a peroxidase (média da densidade óptica ± desvio padrão 1,008 ± 0,437), enquanto para os animais negativos o resultado obtido nos dois sistemas de detecção são similares. Esse resultado sugere que o sistema de ELISA utilizando proteína A conjugado a peroxidase pode ser útil na detecção de animais na fase aguda da infecção e desta forma auxiliar na identificação dos animais positivos e no controle desta importante zoonose.

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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

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This work presents a mathematical model for helping mills choose sugarcane varieties for planting. It maximizes crop residual biomass energy balance by considering the difference between generated and consumed energy in the process of transferring this biomass from the field to the processing center; it takes into account enterprise demand restrictions and cane planting area. For this full zero-one linear programming techniques were proposed. The model is viable for choosing sugarcane varieties that would benefit sugarcane production and industrial systems, by reducing crop residue and increasing final energy production. (c) 2006 Published by Elsevier Ltd.

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This paper investigates properties of integer programming models for a class of production planning problems. The models are developed within a decision support system to advise a sales team of the products on which to focus their efforts in gaining new orders in the short term. The products generally require processing on several manufacturing cells and involve precedence relationships. The cells are already (partially) committed with products for stock and to satisfy existing orders and therefore only the residual capacities of each cell in each time period of the planning horizon are considered. The determination of production recommendations to the sales team that make use of residual capacities is a nontrivial optimization problem. Solving such models is computationally demanding and techniques for speeding up solution times are highly desirable. An integer programming model is developed and various preprocessing techniques are investigated and evaluated. In addition, a number of cutting plane approaches have been applied. The performance of these approaches which are both general and application specific is examined.

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The capacitor placement (replacement) problem for radial distribution networks determines capacitor types, sizes, locations and control schemes. Optimal capacitor placement is a hard combinatorial problem that can be formulated as a mixed integer nonlinear program. Since this is a NP complete problem (Non Polynomial time) the solution approach uses a combinatorial search algorithm. The paper proposes a hybrid method drawn upon the Tabu Search approach, extended with features taken from other combinatorial approaches such as genetic algorithms and simulated annealing, and from practical heuristic approaches. The proposed method has been tested in a range of networks available in the literature with superior results regarding both quality and cost of solutions.

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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

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This paper presents the Benders decomposition technique and Branch and Bound algorithm used in the reactive power planning in electric energy systems. The Benders decomposition separates the planning problem into two subproblems: an investment subproblem (master) and the operation subproblem (slave), which are solved alternately. The operation subproblem is solved using a successive linear programming (SLP) algorithm while the investment subproblem, which is an integer linear programming (ILP) problem with discrete variables, is resolved using a Branch and Bound algorithm especially developed to resolve this type of problem.