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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 胡明哲(Ming-Che Hu) | |
| dc.contributor.author | Tsung-Hsuan Lee | en |
| dc.contributor.author | 李宗軒 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T03:49:50Z | - |
| dc.date.available | 2016-03-13 | |
| dc.date.copyright | 2015-03-13 | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.date.submitted | 2015-01-23 | |
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| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/55170 | - |
| dc.description.abstract | 本研究以擬譜法(Pseudo-spectral method)解決水力發電中常面臨之最佳化控制問題，以最低經濟成本為目標，創造最高效益的抽蓄式水庫水力發電系統。台灣由於乾溼季節明顯，雨量分配不均且因地形條件儲水不易，故必須思考如何在有限的土地創造高效益的水資源利用，加上須考量節能減碳的目標，其水庫水力發電的最佳化控制問題常常是高維度且多變量，又由於高維度的非線性問題很難獲得最佳化控制問題的解析解，多需選擇數值方法進行處理。故本研究使用效率佳的數值方法－擬譜法來解決複雜的最佳化控制問題。
擬譜法為一新興之數值分析方法，配合其解題會使用到Chebyshev及Legendre兩類正交函數集以選取節點，而本研究採用Legendre polynomials，再由Lagrang polynomials根據其節點描繪不同函數，並結合離散後的狀態變數及控制變數，以處理原問題，即可繪出其最佳化問題型式。在多目標的最佳化規劃中，以擬譜法處理能有效離散難以計算的高階函數，便於處理最佳化控制問題。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | Optimal control is a mathematical optimization problem and optimal control problems seek optimal control design subjective to a system of differential equations. Because of the nonlinearity of problems, it is hard to derive the analytic solutions for optimal control problem. Hence, the research uses an efficient numerical method, pseudo-spectral method, to solve complex optimal control problem. The design of the algorithm is based on using the pseudo-spectral differentiation matrix to reduce a high-dimensional function to low-dimensional functions, and the low-dimensional functions are more possible to solve difficult optimization problems.
The reservoirs generate electricity constantly is built on the basis of steady inflow, but Taiwan's reservoirs unable to provide a stable amount of water. So designing a mathematical model of optimal control is used to deploy water distribution ratio for hydropower of wet and dry seasons. Because of the hydrological and geographical conditions in water resources systems in Taiwan, unstable water flow is hard to provide steady hydropower generation. An optimal control problem of hydropower generation is formulated for water resources system. A case study of Taiwanese water resources system is conducted. This study use monthly rainfall and output hydropower data to analysis the maximum hydropower with steady outflow. The results show the optimal control of water management and hydropower generation. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T03:49:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-103-R01622031-1.pdf: 1428082 bytes, checksum: c02e63874790495aa8b45bb590ab2ccc (MD5) Previous issue date: 2014 | en |
| dc.description.tableofcontents | 口試委員會審定書 ...#
誌謝 ...i 中文摘要 ..ii ABSTRACT .iii 目錄 ..iv 圖目錄 ..vi 表目錄 .vii Chapter 1.緒論 1.1 研究背景 ...1 1.2 研究動機 ...3 1.3 研究目的 ...5 1.4 章節說明 ...6 Chapter 2.文獻回顧 2.1 水力發電 ...8 2.1.1 電力市場(民營化過程) ...9 2.1.2 台灣水力發電現況 ..11 2.2 最佳化控制理論(Optimal control) ..13 2.2.1 控制理論 ..13 2.2.2 應用最佳化控制理論 ..14 2.3 擬譜法(Pseudo-spectral method) ..15 2.3.1 譜方法(Spectral method) ..15 2.3.2 運用擬譜法於最佳化控制問題 ..15 Chapter 3.研究方法 3.1 最佳化控制問題(Optimal control problem) ..17 3.1.1 狀態變數與控制變數 (State variable and Control variable) ..18 3.1.2 非線性規劃 ..18 3.1.3 平滑性與收斂性 ..19 3.2 選取節點(Nodes) ..19 3.2.1 正交函數集(Orthogonal functions) ..19 3.2.2 Legendre polynomials ..19 3.3 多項式插值(Polynomial interpolation) ..21 3.3.1 Lagrange interpolating polynomials ..21 3.3.2 唯一性與獨立性 ..23 3.4 Pseudo-spectral method (擬譜法，PS) ..24 3.5 複利(Compound interest) ..26 Chapter 4.模型建立與求解 4.1 最佳化控制問題變數意義 ..30 4.2 模擬最佳化控制問題 ..31 4.3 以擬譜法分析最佳化控制問題 ..32 Chapter 5 結論與建議 5.1 結論 ..36 5.2 建議 ..36 參考文獻 ..37 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 水力發電 | zh_TW |
| dc.subject | 擬譜法 | zh_TW |
| dc.subject | 數值分析 | zh_TW |
| dc.subject | optimal control | en |
| dc.subject | pseudo-spectral method | en |
| dc.subject | hydropower | en |
| dc.title | 利用擬譜法解決水力發電之最佳化控制問題 | zh_TW |
| dc.title | Pseudo-spectral method for hydropower optimal control problem | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 103-1 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 童慶斌(Ching-Pin Tung),林裕彬(Yu-Pin Lin),陳郁蕙(Yu-Huei Chen),黃麗君(Li-jyun Huang) | |
| dc.subject.keyword | 水力發電,擬譜法,數值分析, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | optimal control,pseudo-spectral method,hydropower, | en |
| dc.relation.page | 40 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2015-01-23 | |
| dc.contributor.author-college | 生物資源暨農學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 生物環境系統工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 生物環境系統工程學系 | |
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|---|---|---|---|
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