Διαδοχικός αλγόριθμος γραμμικού προγραμματισμού για επίλυση βέλτιστης ροής φορτίου σε μεγάλα συστήματα

Παπαδημητρίου, Νικόλαος; Papadimitriou, Nikolaos

dc.contributor.author	Παπαδημητρίου, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Papadimitriou, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2026-07-17T10:52:47Z
dc.date.available	2026-07-17T10:52:47Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/65543
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.33237
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Παραγωγή και Διαχείριση Ενέργειας”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Βέλτιστη ροή ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος	el
dc.subject	Διαδοχικός γραμμικός προγραμματισμός	el
dc.subject	Ανάλυση συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	AC optimal power flow	en
dc.subject	Successive linear programming	en
dc.subject	Power system analysis	en
dc.subject	Optimization	en
dc.title	Διαδοχικός αλγόριθμος γραμμικού προγραμματισμού για επίλυση βέλτιστης ροής φορτίου σε μεγάλα συστήματα	el
dc.title	Successive linear programming algorithm for solving optimal load flow in large systems	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας	el
heal.classification	Γραμμικός προγραμματισμός	el
heal.classification	Βελτιστοποίηση	el
heal.classification	Power Systems	en
heal.classification	Linear Programming	en
heal.classification	Optimization	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2026-06-23
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται το πρόβλημα της Βέλτιστης Ροής Ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος (AC Optimal Power Flow – AC OPF), το οποίο αποτελεί θεμελιώδες εργαλείο για την οικονομική και ασφαλή λειτουργία των σύγχρονων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Η επίλυση του προβλήματος χαρακτηρίζεται από αυξημένη υπολογιστική δυσκολία, λόγω της μη γραμμικής και μη κυρτής φύσης των εξισώσεων που το διέπουν, γεγονός που καθιστά αναγκαία την ανάπτυξη αποδοτικών προσεγγιστικών μεθόδων. Στο πλαίσιο αυτό, εξετάζεται η εφαρμογή της μεθόδου Διαδοχικού Γραμμικού Προγραμματισμού (Successive Linear Programming – SLP), η οποία βασίζεται στη διαδοχική γραμμικοποίηση του μη γραμμικού προβλήματος και στην επίλυση ακολουθίας γραμμικών υπο-προβλημάτων. Η προσέγγιση αυτή αξιοποιεί τα πλεονεκτήματα των τεχνικών γραμμικού προγραμματισμού, όπως η ταχύτητα και η υπολογιστική αποδοτικότητα, καθιστώντας την κατάλληλη για εφαρμογές μεγάλης κλίμακας. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην ανάπτυξη ενδιάμεσων μηχανισμών ελέγχου της σύγκλισης του αλγορίθμου με γνώμονα το υπολογιστικό κόστος και την ακρίβεια της λύσης. Επίσης μελετάται η επίδραση της επιλογής του σημείου αρχικοποίησης και του μηχανισμού ελέγχου βήματος στη συμπεριφορά του αλγορίθμου. Μέσω αριθμητικών πειραμάτων σε δίκτυα διαφορετικής κλίμακας, αναδεικνύεται ο καθοριστικός ρόλος της αρχικοποίησης, καθώς και η σημασία της κατάλληλης ρύθμισης της παραμέτρου σύσφιξης των ορίων για την επίτευξη σύγκλισης. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι η μέθοδος SLP μπορεί να προσφέρει αξιόπιστες και υψηλής ακρίβειας λύσεις με σημαντικά μειωμένο υπολογιστικό χρόνο, υπό την προϋπόθεση ότι το αρχικό σημείο βρίσκεται αρκετά κοντά στη βέλτιστη λύση ώστε οι διαδοχικές γραμμικοποιήσεις να παρέχουν αξιόπιστη προσέγγιση του μη γραμμικού προβλήματος. Επιπλέον, ο συντονισμός παραμέτρων του προβλήματος είναι εξίσου σημαντικός για την επίτευξη αποδεκτής λύσης. Συνολικά, η εργασία συμβάλλει στην κατανόηση των παραγόντων που επηρεάζουν την απόδοση της μεθόδου και αναδεικνύει τις δυνατότητές της για εφαρμογή σε ρεαλιστικά συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας.	el
heal.abstract	This thesis addresses the problem of Alternating Current Optimal Power Flow (AC Optimal Power Flow – AC OPF), which constitutes a fundamental tool for the economic and secure operation of modern power systems. The solution of this problem is characterized by significant computational complexity, thereby necessitating the development of efficient approximation methods. In this context, the application of the Successive Linear Programming (SLP) method is investigated. The method is based on the iterative linearization of the nonlinear problem and the solution of a sequence of linear subproblems. This approach leverages the advantages of linear programming techniques, making it particularly suitable for large-scale applications. Special emphasis is placed on the development of intermediate mechanisms for controlling the convergence of the algorithm, aiming at reducing computational cost while maintaining a high level of solution accuracy. Furthermore, the impact of the initialization point and the step-size control mechanism on the convergence behavior of the algorithm is thoroughly examined. Through numerical experiments on power systems of varying scales, the critical role of initialization is highlighted, along with the importance of appropriately tuning the parameter governing the tightening of variable bounds in order to ensure convergence. The results demonstrate that the SLP method is capable of delivering reliable and highly accurate solutions with substantially reduced processing cost, provided that the initial operating point lies sufficiently close to the optimal solution, thereby enabling successive linearizations to accurately capture the underlying nonlinear behavior of the problem. Furthermore, careful tuning of the algorithmic and problem-specific parameters is shown to be equally critical for achieving satisfactory convergence and solution quality. Overall, this work contributes to a deeper understanding of the factors influencing the performance of the SLP method and highlights its potential for application in realistic large-scale power systems.	en
heal.advisorName	Παπαβασιλείου, Αντώνιος	el
heal.advisorName	Papavasileiou, Antonios	en
heal.committeeMemberName	Παπαβασιλείου, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιλάκης, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Δημέας, Άρης-Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Papavasileiou, Antonios	en
heal.committeeMemberName	Georgilakis, Pavlos	en
heal.committeeMemberName	Dimeas, Aris-Evangelos	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	113 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false