병렬 타부 탐색을 이용한 발전기 기동정지계획의 최적화 = Optimization of Unit Commitment Schedule using Parallel Tabu Search

국문 초록 (Abstract)

발전기 기동정지 계획은 하나의 전력시스템을 형성하는 다수의 발전기에 대해서 주어진 여러 제약을 따르는 일간 또는 주간의 기동 및 정지시간을 결정하는 작업으로 다양한 제약과 방대한 탐색공간으로 인해 최적의 경제적 계획 수립이 매우 어려운 대규모 최적화 문제이다. 타부 탐색은 보통의 지역적 탐색법에 비해 국지적 최적해에 빠질 위험이 적고 다른 전역적 탐색기법에 비해 대상문제에 관한 지식을 충분히 활용하기에 유리하여 많은 최적화 문제에 사용되고 있다. 그러나 규모가 방대하면서 많은 제약조건이 존재하는 대규모 최적화 문제들은 타부 탐색으로도 빠른 시간내에 최적의 해를 찾아내기 힘들다. 본 논문은 대규모 최적화 문제의 하나인 발전기 기동정지 계획 문제를 타부 탐색의 병렬화를 통해 해결함으로써 탐색 소요시간의 단축과 함께 해의 질 또한 향상시킬 수 있음을 보여준다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The unit commitment problem in a power system involves determining the start-up and shut-down schedules of many dynamos for a day or a week while satisfying the power demands and diverse constraints of the individual units in the system. It is very difficult to derive an economically optimal schedule due to its huge search space when the number of dynamos involved is large. Tabu search is a popular solution method used for various optimization problems because it is equipped with effective means of searching beyond local optima and also it can naturally incorporate and exploit domain knowledge specific to the target problem. When given a large-scaled problem with a number of complicated constraints, however, tabu search cannot easily find a good solution within a reasonable time. This paper shows that a large- scaled optimization problem such as the unit commitment problem can be solved efficiently by using a parallel tabu search. The parallel tabu search not only reduces the search time significantly but also finds a solution of better quality.