Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Alternative Methods for Operational Optimization of Hydro Power Plants
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mathematics (Dept.), Optimization and Systems Theory.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Alternativa Metoder för Driftoptimering av Vattenkraftverk (Swedish)
Abstract [en]

The aim of this thesis is to optimize hydro power plants with data generated from observations and field tests at the plants. The output is optimal production tables and curves in order to operate and plan hydro power plants in an optimized way concerning power output, efficiency and distribution of water. The thesis is performed in collaboration with Vattenfall AB, which currently use an internal optimization program called SEVAP. Two alternative methods have been selected, employed and compared with the current optimization program, these are Interior-Point Method and Sequential Quadratic Programming. Three start-point strategies are created to increase the probability of finding a global optima. A heuristic rule is used for selection of strategy in order to prevent rapid changes in load distribution for small variations in dispatched water. The optimization is performed at three plants in Sweden with different size and setup. The results of this evaluation showed marginally better results for the employed methods in comparison to the currently used optimization. Further, the developed program is more flexible and compatible to integrate with future digitalization projects.

Abstract [sv]

Syftet med detta examensarbete är att optimera vattenkraftverk med data som genererats från indextester vid kraftverken. Resultatet är optimala produktionstabeller och kurvor för drift och planering av vattenkraftverk. Dessa är baserade på att optimalt fördela vattnet mellan aggregaten för att maximera uteffekt och verkningsgrad. Detta arbete har utförts i samarbete med Vattenfall AB, som för närvarande använder ett internt optimeringsprogram som heter SEVAP. Två optimeringsmetoder har valts, implementerats och jämförts med det nuvarande optimeringsprogrammet. Dessa metoder är inrepunktsmetoden (IPM) och sekventiell kvadratiskt programmering (SQP). Tre startpunktsstrategier har används för att öka sannolikheten att hitta ett globalt optima. För att förhindra hastiga förändringar i lastfördelning för små variationer av avsänt vatten har en heuristisk regel används. Optimeringen har utförts på tre stationer med olika uppsättning och storlek. Resultatet av detta examensarbete visar marginellt bättre resultat för de använda metoderna i jämförelse med den nuvarande optimeringen. Det utvecklade programmet är flexibelt och kompatibelt att integrera med framtida digitaliseringsprojekt.

Place, publisher, year, edition, pages
2019.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2019:106
Keywords [en]
Nonlinear Optimization, Interior-Point Method, Sequential Quadratic Programming, Penalty Methods, Hydro Power, Energy Optimization.
National Category
Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-252552OAI: oai:DiVA.org:kth-252552DiVA, id: diva2:1319481
External cooperation
Vattenfall AB
Subject / course
Optimization and Systems Theory
Educational program
Master of Science - Industrial Engineering and Management
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-06-03 Created: 2019-06-01 Last updated: 2019-06-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1759 kB)66 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1759 kBChecksum SHA-512
2b9c5bf63f5ac71c3f1955b29d5f1221f39e36c38328dc6769f7b6fe5f08d111991adcf620bd8be657ec61cb2c6a25e64c8eda5b620bd1dcb548c98d6592aa72
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Optimization and Systems Theory
Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 66 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 307 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf