Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện trang 1

Trang 1

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện trang 2

Trang 2

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện trang 3

Trang 3

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện trang 4

Trang 4

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện trang 5

Trang 5

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện trang 6

Trang 6

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện trang 7

Trang 7

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện trang 8

Trang 8

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện trang 9

Trang 9

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 208 trang nguyenduy 06/07/2024 290
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện

Luận án Áp dụng các phương pháp thông minh nhân tạo giải bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện
y bốn phương pháp đề xuất có chi phí 
nhỏ hơn các phương pháp khác và đặc biệt nhỏ hơn nhiều HNN và phương pháp Newton 
[6]. Ngoài ra 4 phương pháp đề xuất cũng có thời gian tính toán nhanh hơn các phương 
pháp khác. Thật vậy, các phương pháp đề xuất ở đây chỉ trải qua dưới 1 giây để đạt được 
nghiệm tối ưu trong khi đó PPO phải mất 12.4 giây. HNN và phương pháp Newton đã 
không báo cáo thời gian tính toán nên không thể so sánh về tốc độ tìm kiếm. 
Bảng 4.15. So sánh kết quả cho hệ thống 3, 4 và 5 
HT PP CPNN ($) CPTB ($) CPLN ($) DLC($) TGTT(giây) 
3 
CCSA 96,024.404 96,061.6754 96,693.4420 103.6924 4.3 
MCSA 96,024.378 96,945.7053 103,317.6720 1513.6914 4.9 
ASCSA 96,024.374 96,230.9523 104,038.4284 893.1234 4.7 
ALHN 96,024.373 - - - 1.0 
4 
CCSA 848.3464 848.3494 848.3651 0.0037 11.7 
MCSA 848.3463 848.3485 848.3751 0.0066 11.6 
ASCSA 848.3468 871.6687 974.3850 26.0009 11.5 
ALHN 848.3490 - - - 0.6 
5 
CCSA 53,051.4765 53,051.4771 53,051.4827 0.0011 25.3 
MCSA 53,051.4764 53,051.4770 53,051.4770 0.0002 26.3 
ASCSA 53,051.4766 53,084.6136 54,082.7887 45.768 24.5 
ALHN 53,051.609 - - - 0.9 
Bảng 4.16. So sánh kết quả cho 5 hệ thống đầu tiên 
HT Phương pháp Chi phí ($) CPU 
(giây
) 
H
T 
Phương pháp Chi phí ($) CPU (giây) 
1 
PPO [12] 64,626 12.4 
GA [10] 848.027 210 
CCSA 64,606.038 0.3 OGB-GA [10] 848.326 90 
MCSA 64,606.027 0.36 LCEL [4] 848.346 NA 
ASCSA 64,606.0037 0.23 - [2] 848.359 NA 
ALHN 64,606.0037 0.6 MBFA [9] *848.2512 11.96 
 74 
2 
Newton [6] 377,374.67 NA 
4 
GA [11] 848.867 39.4 
HNN [6] 377,554.94 NA FGA [11] *843.5 8 3.02 
CCSA 376,045.03 1.89 PPO [12] 848.34602 15.24 
MCSA 376,036.20 2.35 CCSA 848.3464 11.1 
ASCSA 375,965.950 0.92 MCSA 848.3463 11.6 
ALHN 375,933.6473 0.19 ASCSA 848.3468 11.5 
3 
GA [10] 96,028.651 220 ALHN 848.3490 0.6 
OGB-GA [10] 96,024.344 52 
5 
EGA [10] 53,055.712 312 
LCEL [4] 96,024.37 NA OGB-GA [10] 53,053.708 92 
- [2] 96,024.413 NA LCEL [4] 53,051.470 NA 
GA [11] *95,847.86 6.09 - [2] 53,051.791 NA 
FGA [11] *95,809.366 0.3 GA [11] *53,020 2.48 
PPO [12] 96,024.392 12.4 FGA [11] *53,015.5 53 0.142 
CCSA 96,024.4039 4.3 CSA 53,051.4765 25.3 
MCSA 96,024.3778 4.9 MCSA 53,051.4764 26.3 
ASCSA 96,024.3736 4.7 ASCSA 53,051.4766 24.5 
ALHN 96,024.3730 1.0 ALHN 53,051.609 0.9 
* Nghiệm vi phạm ràng buộc; NA: nghiệm tối ưu không được báo cáo 
Quan sát ở bảng số cho thấy chi phí của MBFA [9] tại hệ thống 4, chi phí của GA 
và FGA [11] ở hệ thống 3, 4 và 5 nhỏ hơn tất cả các phương pháp khác. Tuy nhiên, kiểm 
tra lại lời giai tối ưu đã báo cáo ở các công trình này cho thấy nghiệm tối ưu ở đây không 
khả thi vì đã vi phạm giới hạn về lưu lượng xả và ràng buộc cân bằng công suất không 
đảm bảo ở một số khoảng thời gian xem xét. Thật vậy MBFA đã vi phạm ràng buộc cân 
bằng công suất và ràng buộc cân bằng nguồn nước trong khi GA và FGA đã vi phạm 
ràng buộc cân bằng nguồn nước ở hệ thống 3 và 4 và sử dụng nhiều nước hơn ở hệ thống 
5. Hơn thế nữa, GA và FGA đã bỏ qua tổn thất công suất ở khoảng thời gian cuối cùng 
cho hệ thống 3, 4 và 5. Khi so sánh với các phương pháp có nghiệm khả thi như GA 
[10], OGB-GA [10], LCEL [4], - [2] và PPO [12], bốn phương pháp đề xuất của luận 
án có chi phí nhỏ hơn hoặc xấp xỉ. Thời gian tính toán cho thấy các phương pháp đề 
xuất nhanh hơn GA và OGB-GA trong khi các phương pháp còn lại đã không báo cao 
thời gian tính toán. Phương pháp PPO [12] đã được xử lý trên máy tính với thông số 
1.66 GHz, Pentium-IV PC, 512MB RAM trong khi đó các nghiên cứu khác đã không 
cho biết thông tin này. 
Từ kết quả phân tích trên có thể thấy được rằng ALHN rất hiệu quả khi giải các 
hệ thống bỏ qua hiệu ứng xả van tương ứng với hàm chi phí khả vi. Trong 3 thuật toán 
CSA, khả năng tìm kiếm nghiệm tối ưu của ASCSA tốt hơn CCSA và MCSA trong 
khi đó MCSA cho kết quả tốt hơn CCSA. 
4.9.2.2. Hai hệ thống xét đến hiệu ứng xả van của các nhà máy nhiệt điện 
Ở mục này, hai hệ thống điện có xét đến hiệu ứng xả van ở các nhà máy nhiệt điện 
được sử dụng để kiểm tra hiệu quả của các phương pháp CCSA, MCSA và ASCSA 
 75 
trong khi đó ứng dụng của ALHN không thể thực thi cho hai hệ thống này vì hàm chi 
phí không khả vi khi xét đến hiệu ứng xả van. Hai hệ thống này được gọi tên lần lượt là 
hệ thống 6 và 7 được trích dẫn từ nghiên cứu [8] trong đó hệ thống 6 gồm hai nhà máy 
thủy điện và hai nhà máy nhiệt điện được hoạch định phát điện tối ưu trong ba khoảng 
8 giờ trong khi đó hệ thống 7 gồm có hai nhà máy thủy điện và bốn nhà máy nhiệt điện 
được hoạch định phát điện tối ưu trong bốn khoảng 12 giờ. Dữ liệu của hai hệ thống 
được cho trong phụ lục. 
Để thực thi ba phương pháp này, giá trị Np được chọn là 50 trong khi đó số vòng lặp 
lớn nhất của CCSA và MCSA gấp đôi số vòng lặp của ASCSA. Cụ thể, CCSA và MCSA 
sử dụng Gmax=200 cho hệ thống 6 và Gmax =400 cho hệ thống 7 trong khi đó ASCSA sử 
dụng Gmax =100 cho hệ thống 6 và Gmax =200 cho hệ thống 7. Ngoài ra, giá trị xác suất 
phát hiện trứng lạ vẫn được chọn 9 giá trị từ 0.1 đến 0.9 và threshold ε vẫn được cài đặt 
với 5 giá trị như ở mục trên. Kết quả được trình bày trong bảng 4.17 và 4.18 cho hệ 
thống 6 và 7 trong đó giá trị threshold ε của ASCSA luôn được báo cáo. Bảng 4.17 cho 
thấy giá trị tốt nhất của 50 lần chạy độc lập đạt được từ CCSA là 66116.05$ ở giá trị 
Pa=0.9 trong khi đó các giá trị khác của Pa cho kết quả không tốt bằng. Các giá trị khác 
bao gồm chi phí trung bình, chi phí lớn nhất, độ lệch chuẩn và thời gian tính toán lần 
lượt là 66142.97$, 66166.36$, 15.16$ và 0.67 giây cũng đạt được tại giá trị Pa=0.9. 
Tương tự, chi phí tốt nhất là 66115.66 và các giá trị khác của MCSA đạt được tại Pa 
=0.9. Có một sự chênh lệch nhỏ giữa các giá trị tốt nhất đạt được bởi phương pháp 
ASCSA trong bảng số này. Năm hàng giá trị tương ứng với các giá trị khác nhau của 
threshold ε với các giá trị tối ưu khác nhau của Pa. Các giá trị chi phi nhỏ nhất đạt được 
bởi ASCSA lần lượt là 66115.50$, 66115.52$, 66115.49$, 66115.52$ và 66115.55$ 
luôn luôn nhỏ hơn giá trị chi phí tốt nhất cả CCSA và MCSA ở trên. Mặt khác thời gian 
tính toán của ASCSA cũng nhanh hơn so với CCSA và MCSA khi ASCSA chỉ tìm kiếm 
trung bình khoảng 0.35 giây trong khi đó CCSA và MCSA phải mất 0.67 và 0.75 giây. 
Thời gian tính toán ngắn hơn do ASCSA sử dụng số vòng lặp nhỏ hơn so với CCSA và 
MCSA. 
Bảng 4.17. So sánh kết quả giữa các phương pháp CSA cho hệ thống 6 
Phương 
pháp 
Np/Gmax Threshold 
ε / Pa 
CPNN 
($) 
CPTB 
($) 
CPLN 
 ($) 
DLC 
($) 
TGTT 
(giây) 
CCSA 50/200 __,/0.9 66,116.05 66,142.97 66,166.36 15.16 0.67 
MCSA 50/200 __,/ 0.9 66,115.66 66,158.84 66,230.84 21.53 0.75 
ASCSA 
50/100 
10-1 / 0.5 66,115.50 66,143.85 66,178.03 19.12 0.36 
10-2 / 0.4 66,115.52 66,140.88 66,161.31 16.84 0.36 
10-3 / 0.3 66,115.49 66,143.56 66,176.57 18.00 0.37 
10-4 / 0.7 66,115.52 66,137.87 66,160.93 17.59 0.36 
10-5 / 0.6 66,115.55 66,143.31 66,177.41 19.62 0.38 
Bây giờ ta đi đến so sánh kết quả của CCSA và MCSA để đánh giá tính hiệu quả của 
hai phương pháp này. Rõ ràng chi phí của MCSA nhỏ hơn CCSA trong khi đó các chi 
 76 
phí còn lại và thời gian tính toán lớn hơn không đáng kể. Tuy nhiên vẫn có thể kết luận 
được rằng MCSA hiệu qua hơn CCSA do chất lượng lời giải thông qua chi phí nhỏ nhất 
là tiêu chí đánh giá đầu tiên của các phương pháp. Hình 4.10 thể hiện toàn bộ quá trình 
tìm kiếm tốt nhất của các phương pháp CSA thông qua đặc tính hội tụ hàm thích nghi. 
Giá trị hàm thích nghi của các phương pháp được báo cáo từ vòng lặp thứ 13 đến vòng 
lặp cuối để có thể thể hiện được tổng thể quá trình tìm kiếm. Có thể thấy rằng tại vòng 
lặp 20, hàm thích nghi của ASCSA nhỏ hơn giá trị 6.63x104 $ trong khi giá trị của CCSA 
và MCSA lớn hơn 6.65x104$. Sự chênh lệch vẫn còn khá lớn cho đến khi quá trình tìm 
kiếm của ASCSA dừng lại ở vòng lặp 100 trong khi đó CCSA và MCSA vẫn tiếp tục 
quá trình tìm kiếm nghiệm tối ưu giá trị hàm thích nghi vẫn luôn luôn lớn hơn giá trị 
của ASCSA. So sánh kết quả trong bảng 4.18 cho thấy giá trị tốt nhất và tệ nhất của chi 
phí nhỏ nhất tốt nhất đạt được từ ASCSA lần lượt là 92,729.95$ và 92,790.06$ trong 
khi đó giá trị tốt nhất của chi phí nhỏ nhất đạt được từ CCSA và MCSA lần lượt là 
93,423.04$ và 93,274.13$. Rõ ràng, chi phí đạt được từ ASCSA nhỏ hơn rất nhiều so 
với CCSA và MCSA. Hơn nữa, thời gian tính toán của ASCSA cũng nhanh hơn CCSA 
và MCSA rất nhiều. Thật vậy, ASCSA chỉ sử dụng chưa đến 1 giây trong khi đó CCSA 
và MCSA phải sử dụng gần đến 2 giây. Đặc tính hội tụ báo cáo trong hình 4.11 cho thấy 
ASCSA luôn có nghiệm tối ưu tốt hơn CCSA và MCSA ở từng vòng lặp. So sánh giữa 
CCSA và MCSA chỉ ra rằng MCSA hiệu quả hơn CCSA về chi phí nhưng thời gian tính 
toán chậm hơn không đáng kể. 
Bảng 4.18. So sánh kết quả giữa các phương pháp CSA cho hệ thống 7 
Phương 
pháp 
Np/Gmax Threshold 
ε / Pa 
CPNN 
($) 
CPTB 
($) 
CPLN 
 ($) 
DLC 
($) 
TGTT 
(giây) 
CCSA 50/400 __ /0.5 93,423.04 94,406.55 95,807.15 505.87 1.54 
MCSA 50/400 __ / 0.6 93,274.13 94,401.73 95,875.69 497.34 1.98 
ASCSA 
50/200 
10-1 / 0.9 92,790.06 93,308.99 96,081.49 587.05 0.988 
10-2 / 0.8 92,794.38 93,254.62 94,175.95 348.94 0.97 
10-3 / 0.9 92,740.33 93,220.22 94,389.8 323.53 0.99 
10-4 / 0.8 92,729.95 94,045.46 99,968.12 1,446.86 0.96 
10-5 / 0.8 92,764.58 93,872.28 98,765.58 1,132.593 0.98 
 Tóm lại, mục này đã kiểm tra tính hiệu quả của các phương pháp CSA khi áp 
dụng cho hai hệ thống có xét đến hiệu ứng xả van tương ứng với hàm chi phí nhiệt điện 
không khả vi. So sánh về các giá trị chi phí và thời gian tính toán đã gởi đến một thông 
tin về tính hiệu quả của ASCSA luôn luôn vượt trội so với CCSA và MCSA về chất 
lượng lời giải và thời gian tính toán. Đánh giá còn lại giữa CCSA và MCSA cũng cho 
biết MCSA hiệu quả hơn CCSA về chất lượng lời giải nhưng thời gian tính toán chậm 
hơn không đáng kể. 
 77 
Hình 4.10. Đặc tính hội tụ các phương pháp CSA cho hệ thống 6 
Hình 4.11. Đặc tính hội tụ các phương pháp CSA cho hệ thống 7 
Bảng 4.19. So sánh kết quả cho hệ thống 6 
Phương pháp Chi phí ($) TGTT (giây) 
AIS [8] 66,117 53.43 
EP [8] 66,198 75.48 
PSO [8] 66,166 71.62 
DE [8] 66,121 60.76 
PPO [12] *64,786 15.33 
CCSA 66,116.05 0.67 
MCSA 66,115.66 0.75 
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
6.61
6.62
6.63
6.64
6.65
6.66
6.67
6.68
6.69
6.7
6.71
x 10
4
Number of iterations = 200
F
it
n
e
s
s
 F
u
n
c
ti
o
n
 (
$
)
ASCSA
CCSA
MCSA
0 50 100 150 200 250 300 350 400
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
x 10
5
Number of iterations = 400
F
it
n
e
s
s
 F
u
n
c
ti
o
n
 (
$
)
ASCSA
CCSA
MCSA
 78 
ASCSA 66,115.490 0.37 
*Nghiệm không khả thi 
Mặt khác để làm rõ khả năng tìm kiếm nghiệm tối ưu của các phương pháp CSA cho 
bài toán điều độ thủy nhiệt điện đang xét, các phương pháp này sẽ được so sánh với các 
phương pháp khác như PSO, DE, EP và AIS ở nghiên cứu [8], và PPO ở nghiên cứu 
[12]. Chi tiết so sánh kết quả được trình bày trong bảng 4.19 và 4.20. Chi phí nhiên liệu 
nhỏ nhất đạt được từ PPO [12] cho thấy PPO là phương pháp có thể hiệu quả nhất; tuy 
nhiên, kiểm tra ràng buộc cân bằng công suất cho thấy phương pháp này đã báo cáo lời 
giải không khả thi vi phạm ràng buộc. Thật vậy, chúng tôi đã tính lại tổn thất công suất 
dựa vào các công suất tối ưu thủy điện và nhiệt điện đã báo cáo trong nghiên cứu [12] 
và kết quả cho thấy các giá trị tính toán nhỏ hơn giá trị đã báo cáo. Như vậy phương 
pháp này đã vi phạm ràng buộc và nghiệm tối ưu đã không được chấp nhận. Do đó, 
phương pháp này sẽ không được so sánh tính hiệu quả với các phương pháp khác còn 
lại. So sánh kết quả với các phương pháp còn lại cho thấy các phương pháp CSA rất 
hiệu quả, đặc biệt là ASCSA. Với hệ thống 7, các giá trị đạt được từ CCSA, MCSA và 
ASCSA lần lượt là 93,423.04$, 93,274.13$ và 92,729.946$ trong khi đó giá trị đạt được 
từ DE , EP , PSO và AIS lân lượt là 94,094$, 94,126$, 94,250$ và 93,950$. Bên cạnh 
đó, quá trình tìm kiếm của ASCSA cũng dựa trên số vòng lặp nhỏ hơn tất cả các phương 
pháp ngoại trừ AIS nhưng thời gian tính toán của ASCSA là nhỏ nhất. Phương pháp 
CCSA và MCSA cũng trải qua thời gian tính toán nhanh chưa đến 2 giây trong khi các 
phương pháp khác phải trải qua khoảng 1.5 phút. Các phương pháp ở nghiên cứu [8] 
được thực thi trên máy tính có tốc độ xử lý 3.0 Ghz. 
Bảng 4.20. So sánh kết quả cho hệ thống 7 
Phương pháp Chi phí ($) TGTT (giây) 
AIS [8] 93,950 59.14 
EP [8] 94,250 67.82 
PSO [8] 94,126 80.37 
DE [8] 94,094 83.54 
PPO [12] *93,699 5.20 
CCSA 93,423.04 1.54 
MCSA 93,274.13 1.98 
ASCSA 92,729.95 0.96 
Do các phương pháp nghiên cứu ở các bài báo khác nhau sử dụng cấu hình máy tính 
khác nhau nên việc so sánh thời gian là chưa hợp lý. Do đó, các cấu hình máy tính và 
thời gian tính toán nên quy đổi về giá trị chung để có thể so sánh công bằng hơn. Từ đó, 
công thức (4.79) được xây dựng [80]. 
 79 
( ) (second)
2.0( ) (second)
GivenCPU speed GHz GivenCPU time
Adjusted CPU time
GHz CPU time from ASCSA
 (4.79) 
Trong đó giá trị 2.0 (GHZ) là tốc độ xử lý của máy tính mà luận án này sử dụng 
còn given CPU speed là cấu hình của máy tính mà bài báo khác sử dụng để chạy thuật 
toán trong bài báo đó. Given cpu time cũng là thời gian mà phương pháp trong bài báo 
khác chạy chương trình. Kết quả Adjusted cpu time (thời gian quy đổi) dùng để đánh 
giá tốc độ nhanh hay chậm của phương pháp khác so với ASCSA. Giả sử giá trị này của 
1 phương pháp khác bằng 2, có nghĩa là thời gian chạy chương trình của phương pháp 
đó gấp 2 lần ASCSA và ngược lại nếu giá trị đó bằng 0.5 thì phương pháp đó chỉ sử 
dụng một nửa thời gian mà ASCSA chạy chương trình. Thời gian quy đổi được báo cáo 
trong bảng 4.21cho thấy rằng ASCSA nhanh hơn các phương pháp khác ở [8] từ 
92.4306 lần và nhanh hơn CCSA và MCSA khoảng 2 lần. Vậy CCSA và MCSA cũng 
nhanh hơn các phương pháp ở [8] khoảng một nửa số lần mà ASCSA đạt được. 
Từ đó có thể kết luận rằng ba phương pháp CSA rất hiệu quả so với các phương 
pháp khác. So sánh giữa ba phương pháp CSA, ASCSA hiệu quả nhất và CCSA kém 
hiệu quả hơn. 
Bảng 4.21. So sánh thời gian quy đổi cho hệ thống 6 và 7 
Hệ 
thống 
Phương 
pháp 
Tốc độ 
CPU 
(GHz) 
Tốc độ 
CPU 
(PU) 
Thời gian 
thực 
(giây) 
Thời gian 
thực 
(pu) 
Thời gian 
quy đổi 
(pu) 
6 
AIS [8] 3.0 1.5 53.43 144.41 216.61 
EP [8] 3.0 1.5 75.48 204 306 
PSO [8] 3.0 1.5 71.62 193.57 290.35 
DE [8] 3.0 1.5 60.76 164.22 246.32 
CSA 2.0 1 0.67 1.8108 1.81 
MCSA 2.0 1 0.75 2.027 2.027 
ASCSA 2.0 1 0.37 1 1 
7 
AIS [8] 3.0 1.5 59.14 61.604 92.406 
EP [8] 3.0 1.5 67.82 70.646 105.97 
PSO [8] 3.0 1.5 80.37 83.719 125.58 
DE [8] 3.0 1.5 83.54 87.021 130.53 
CSA 2.0 1 1.54 1.6042 1.6042 
MCSA 2.0 1 1.98 2.0625 2.0625 
ASCSA 2.0 1 0.96 1 1 
4.9.3. Tối ưu đa mục tiêu 
4.9.3.1. Các hệ thống không xét đến hiệu ứng xả van 
 80 
Trong mục này, bốn hệ thống 1, 3, 4 và 5 không xét đến hiệu ứng xả van ở mục 4.9.2.1 
được sử dụng để kiểm tra tính hiệu quả của bốn phương pháp áp dụng CCSA, MCSA, 
ASCSA và ALHN. Cho mỗi hệ thống, ba trường hợp điều độ được tiến hành nhằm đạt 
được: 
1) Chi phí nhỏ nhất (điều độ kinh tế) (Ψ1 = 1 và Ψ2 = 0) 
2) Phát thải nhỏ nhất (điều độ phát thải) (Ψ1 = 0 và Ψ2 = 1) 
3) Cả chi phí lẫn phát thải nhỏ nhất (điều độ đa mục tiêu). 
Để thực hiện hai trường hợp đầu, các giá trị của trọng số hàm chi phí và phát thải được 
chọn như các giá trị trong dấu ngoặc đơn trong khi đó ở trường hợp thứ ba về điều độ 
cả chi phí và khi thải thì cần phải xác định một tập hợp các nghiệm không trội và sau đó 
áp dụng phương pháp Fuzzy (đã mô tả ở mục 4.8.1) để xác định nghiệm thỏa hiệp có 
chi phí và phát thải phù hợp. Trường hợp điêu độ kinh tế đã được thực hiện ở mục 4.9.2.1 
và mục này chỉ thực hiện hai trường hợp còn lại cho các hệ thống, cực tiểu đơn mục 
tiêu phát thải và cực tiểu đa mục tiêu. 
Trường hợp 1: Hệ thống 1 với hai hàm mục tiêu 
Các thông số điều khiển của các phương pháp CSA được sử dụng như trong bảng 4.22 
trong khi đó ngưỡng sai số chấp nhận của ALHN là 10-4. Kết quả đạt được của điều độ 
phát thải được thể hiện trong bảng 4.23. 
Bảng 4.22. Cài đặt thông số các phương pháp CSA cho hệ thống 1 
Phương pháp CCSA MCSA ASCSA 
Điều độ 
phát thải 
Nd 20 20 20 
Gmax 350 350 100 
Điều độ 
đa mục 
tiêu 
Nd 20 20 20 
Gmax 150 150 70 
Kết quả phát thải giữa các phương pháp chênh lệch nhau không đáng kể; tuy nhiên, 
ASCSA đã đạt được phát thải nhỏ nhất với thời gian tính toán nhanh nhất. ALHN đã gặp 
phải khó khăn khi xử lý các ràng buộc cho điều độ phát thải và thời gian tính toán dài so 
với các phương pháp CSA. Một tập hợp các nghiệm không trội đã được tìm ra bởi các 
phương pháp này và báo cáo trong bảng 4.24 và 4.25. Trong bảng này, µD được tính toán 
dựa vào phương pháp Fuzzy và nghiệm tương ứng với giá trị lớn nhất của µD sẽ là nghiệm 
thỏa hiệp cho chi phí và phát thải mong muốn. Kết quả đạt được từ ALHN cho chi phí 
và phát thải lần lượt là 64,823.3599$ và 614.1486 lb với giá trị µD bằng 0.0614. Tương 
tự, CCSA, MCSA và ASCSA đã đạt được các giá trị (65,055.42$, 593.9374 lb), 
(65,056.6$, 593.86 lb) và (65,052.2057$, 594.1617 lb). So sánh giữa các giá trị cho thấy 
có một sự đánh đổi giữa chi phí và phát thải giữa các phương pháp. Tức là phương pháp 
này có chi phí nhỏ hơn thì lại có phát thải lớn hơn hoặc ngược lại. 
 81 
Bảng 4.23. So sánh điều độ phát thải cho hệ thống 1 
Phương 
pháp 
GTNN (lb) 
(threshold ε / Pa) 
GTTB 
(lb) 
GTLN 
(lb) 
DLC 
(lb) 
TGTT 
(giây) 
CCSA 564.883(-/ 0.6) 566.1564 568.0415 0.6228 1.2234 
MCSA 564.819 (-/ 0.8) 566.4713 569.8332 0.9174 0.7355 
ASCSA 
564.8387 (10-1/ 0.6) 569.5845 596.8618 5.7832 0.4103 
564.719 (10-2 / 0.6) 571.0537 583.8311 4.9022 0.3835 
564.801(10-3 / 0.7) 568.9584 579.9511 3.8904 0.3866 
564.903(10-4 / 0.7) 570.1369 584.5283 4.9640 0.3769 
564.737(10-5 / 0.8) 567.8296 580.1705 3.3527 0.3878 
ALHN 564.86 - - - 5.0 
Ngoài ra, điều độ đa mục tiêu (chi phí và phát thải) cũng được thực hiện bởi phương 
pháp hệ số phạt như đã trình bày ở mục 4.8.2. Chi phí và phát thải của nghiệm thỏa hiệp 
được tìm ra bởi áp dụng phương pháp hệ số phạt và phương pháp Fuzzy và được so sánh 
trong bảng 4.26. Khi so sánh chi phí và phát thải ở cùng một phương pháp sử dụng 
Fuzzy và hệ số phạt cho thấy chi phí từ hệ số phạt tốt hơn nhưng phát thải cao hơn rất 
nhiều. Để chọn kết quả từ một phương pháp tốt hơn trong hai phương pháp này, giá trị 
chi phí và phát thải từ phương pháp tốt nhất được thực hiện ở các nghiên cứu khác được 
sử dụng đó là phương pháp PPO-PS ở nghiên cứu [62] để so sánh. Chi phí và phát thải 
đạt được từ ASCSA khi sử dụng phương pháp Fuzzy lần lượt là 65,052.2$ và 594.162 lb 
đã nhỏ giá trị đạt được từ PPO-PS [62] là 5.8$ và 0.018 lb trong khi đó giá trị đạt được 
bởi ASCSA khi áp dụng phương pháp hệ số phạt là 64,616.4966$ và 658.1339 lb đã nhỏ 
hơn 441.503$ nhưng cao hơn 63.954 lb so với phương pháp PPO-PS [62]. Rõ ràng khi 
sử dụng phương pháp hệ số phạt sẽ không thể đánh giá được về tính hiệu quả giữa 
ASCSA và PPO-PS do luôn có sự đánh đổi và Fuzzy là phương pháp có thể đưa ra một 
đánh giá so sánh cụ thể hơn. Vấn đề cũng tương tự khi so sánh kết quả từ CCSA và 
MCSA với PPO-PS. 
Tóm lại, điểm thỏa hiệp cho bài toán đa mục tiêu cực tiểu cả chi phí và phát thải được 
xác định nhờ sử dụng phương pháp Fuzzy có thể hỗ trợ đánh giá tốt chất lượng nghiệm 
giữa các phương pháp với nhau mặc dù phương pháp này phức tạp hơn so với phương 
pháp hệ số phạt. Do đó, phương pháp Fuzzy sẽ được áp dụng cho các hệ thống còn lại 
để tìm điểm thỏa hiệp. 
Kết quả đạt được từ ALHN, CCSA, MCSA và ASCSA được so sánh với các phương 
pháp khác trong bảng 4.27 như RCGA [60], MODE [60], NSGA-II [60], PSO, PSO-
PM, PPO, PPO-PM, PPO-PS, PPO-PS-PM [62]. So sánh giá trị chi phí, khí thải và chi

File đính kèm:

  • pdfluan_an_ap_dung_cac_phuong_phap_thong_minh_nhan_tao_giai_bai.pdf
  • pdfLuan An Tieng Anh_Nguyen Trung Thang.pdf
  • pdfTom Tat Luan An Tieng Anh_Nguyen Trung Thang.pdf
  • pdfTom Tat Luan An Tieng Viet_Nguyen Trung Thang.pdf
  • docxTrang thong tin Luan An Tieng Anh Nguyen Trung Thang.docx
  • docxTrang thong tin Luan An Tieng Viet Nguyen Trung Thang.docx