1. Мета та завдання навчальної дисципліни

Мета: формування у студентів знань основних положень теорії оптимізації в електротехнічних системах, а також формування принципів методології системного підходу до задач електроенергетики, вміння вирішувати задачі оптимізації сучасними методами за допомогою засобів програмного забезпечення.

 

Завдання: складання цільових функцій та обмежень, розв’язування та знаходження екстремуму лінійної, нелінійної, цілочисельної, стохастичної, детермінованої функції.

 

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен:

знати: основні поняття теорії оптимізації, основи математичного моделювання в електроенергетиці, методи математичного програмування, сучасне програмне забезпечення для вирішення задач оптимізації;

 

вміти: знаходити оптимальний розв’язок основних задач електропостачання сучасними методами математичного програмування та програмного забезпечення.

 

2. Програма навчальної дисципліни

Модуль 1.

Змістовий модуль 1.

Тема 1. Основні поняття та визначення.

Вихідна інформація. Математична модель. Методи розв’язку оптимізаційних задач. Виконання обчислень. Аналізування розв’язку оптимізаційної задачі.

 

Тема 2. Лінійні оптимізаційні задачі.

Графічний розв’язок задачі лінійного програмування. Алгебраїчні перетворення систем лінійних рівнянь. Симплекс-метод. Знаходження допустимих базисних розв’язків. Метод штучних змінних.

 

Тема 3. Транспортні задачі лінійного програмування.

Постановка транспортної задачі. Одержання допустимого розв’язку методами північно-західного кута та мінімальної питомої вартості. Розподільний метод. Метод потенціалів. Врахування пропускної здатності ліній. Транспортна задача з транзитом потужності.

 

Змістовий модуль 2.

Тема 4. Нелінійні оптимізаційні задачі.

Загальні положення. Графічна ілюстрація задачі нелінійного програмування. Градієнтні методи. Метод неозначених множників Лагранжа. Задача оптимального розподілу активної потужності енергосистем. Задачі оптимального розподілу компенсувальних пристроїв в системі електропостачання.

 

Тема 5. Оптимізаційні задачі із цілочисельними та дискретними змінними.

Задачі із цілочисельними змінними. Двійкові змінні. Задачі з дискретними змінними.

Тема 6. Оптимізаційні задачі при випадковій вихідній інформації.

Збір даних для розрахунку. Бальна оцінка характеристик реального об’єкта. Визначення інтегральних оцінок. Аналіз експертних оцінок.

Тема 7. Оптимізаційні задачі при недетермінованій вихідній інформації.

Оптимізаційні задачі при недетермінованій вихідній інформації.

Тема 8. Багатокритеріальні оптимізаційні задачі.

Визначення коефіцієнтів ваги кожного критерію. Оптимізація за узагальненою цільовою функцією.

3. Структура навчальної дисципліни

 

4. Теми семінарських занять – не передбачено програмою дисципліни.

5. Теми практичних занять

6. Теми лабораторних занять – не передбачено програмою дисципліни.

7. Самостійна робота

 

8. Індивідуальні завдання – не передбачено програмою дисципліни.

 

9. Методи навчання

 

Основними методами навчання з дисципліни є: пояснювально-ілюстративний, репродуктивний методи, метод проблемного викладення, частково-пошуковий та дослідницький метод.

Основними формами навчання з дисципліни є: лекційні та практичні заняття, самостійна робота студентів.

Основною формою навчання з дисципліни «Моделі та методи оптимізації електротехнічних систем» є лекції, які проводяться із застосуванням мультимедійного супроводу.

Практичні заняття орієнтовані на закріплення теоретичних знань з дисципліни шляхом розв’язання типових задач із різних розділів.

Передбачені консультації студентів викладачами кафедри в позаурочний час.

Самостійна робота полягає в опрацюванні студентами матеріалу лекцій, окремих програмних питань навчальної дисципліни за літературними джерелами, а також в підготовці до виконання та захисту лабораторних робіт, підготовки до підсумкового контролю з модулів.

 

10. Методи контролю

 

При вивченні студентами дисципліни передбачається три види контролю: поточний, модульний та підсумковий.

 

10.1. Поточний контроль здійснюється під час проведення практичних занять, а також у результаті співбесіди за окремими мікромодулями знань. Застосовується два типи поточного контролю:

·        опитування на практичних заняттях та здача виконаних домашніх завдань;

·        проведення протягом кожного навчального семестру контрольних робіт;

 

10.2. Модульний контроль здійснюється у вигляді відповіді на тестові завдання. У тестах для кожного завдання подано кілька відповідей, з яких лише одна вірна.

 

10.3. Підсумковий контроль у вигляді заліку проводиться за умови виконання та захисту студентами всіх запланованих робіт та успішному тестуванні у процесі співбесіди з окремих модулів знань.

Підсумкова (результуюча) оцінка засвоєння студентом навчального матеріалу може визначатись без проведення семестрового заліку як інтегральна оцінка за всіма змістовними модулями. При цьому студент, який набрав протягом семестру необхідну кількість балів, має змогу:

·        не складати залік й отримати підсумкову оцінку по набраній кількості балів;

·        складати залік із метою підвищення свого рейтингу за даною навчальною дисципліною;

·        ліквідувати академічну різницю навчальних обсягів, пов’язану з переходом на інший напрям підготовки чи до іншого вищого навчального закладу.

Студент, який набрав протягом семестру меншу від необхідної кількості балів, зобов’язаний складати залік. При цьому він допускається до його складання лише тоді, коли попередньо виконав увесь обов’язковий перелік завдань, передбачених навчальним графіком із даної дисципліни.

 

11. Розподіл балів, які отримують студенти

 

11.1 Розподіл балів, які отримують студенти при здачі заліку

 

Контроль
Змістовний модуль №1				Змістовний модуль №2						З	С
Поточний контроль			Модул.КР	Поточний контроль					Модул. КР
Т1	Т2	Т3		Т4	Т5	Т6	Т7	Т8
5	8	7	30	4	4	4	4	4	30	60	100

Шкала оцінювання: національна та ECTS

 

12. Методичне забезпечення

 

Методичне забезпечення дисципліни включає:

1) типову навчальну програму дисципліни;

2) робочу навчальну програму дисципліни;

3) конспект лекцій з навчальної дисципліни;

4) методичні вказівки до практичних занять;

5) засоби діагностики з навчальної дисципліни;

6) методичні розробки з організації самостійної роботи студентів;

 

13. Рекомендована література

Основна

1.    Зайченко Ю.П. Исследование операций. – К.: Выща школа, 1988. – 552 с.

2.    Таха Х. Введение в исследование операций: в 2-х кн.–М.: Мир, 1985. – 496 с.

3.    Ржевський С.В. Елементи теорії дослідження операцій. Навч. посіб. К.: В-во Європ. у-ту фінансів, інформ. систем, менеджм. і бізнесу, 1999 –120 с.

4.    Пантелеев А.В. Методы оптимизации в примерах и задачах: Учеб. Пособие/ А.В. Пантелеев, Т.А. Летова. – М. : Высш. шк., 2005. – 544 с.

5.    Математичне моделювання та оптимізація систем електроспоживання у сільському господарстві: Навч. посібник / Г.Б. Іноземцев, В.В. Козирський; За ред. Г.Б. Іноземцева. – К.: Видавничий центр НУБіП України, 2010 – 140 с.

6.    Зайченко Ю.П., Шумилова С.А. Исследование операций: сб. задач. – К.: Выща школа, 1990. – 239 с.

7.    Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М .: Статистика, 1980. – 263 с.

8.    Конюховский П.В. Математические методы исследования операций в экономике – СПб.: Издат. «Питер», 2000. – 208 с.

9.    Математические модели и методы решения задач дискретной оптимизации./под ред. Сергиенко И.В. – Киев .: Наук. думка, 1988. – 472 с.

10.                      Сухарев А.Г., Тимохов А.В., Фёдоров В.В. Курс методов оптимизации. – М .: Наука, 1986. – 328 с.

11.                      Костин В.Н. Оптимизационные задачи электроэнергетики. Учеб.пособие. – СПб .: РИО СЗТУ, 2003. – 120 с.

12.                      Лежнюк П.Д., Зелінський В.В. Методи оптимізації в електроенергетиці. Симплексний метод: Навч. посібник. – Вінниця: ВДТУ, 2004. – 90 с.

 

Додаткова

 

13.                      Моделі та методи оптимізації електротехнічних систем [Текст]: конспект лекцій для студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» денної та заочної форм навчання / уклад. В. І. Волинець. – Луцьк: Луцький НТУ, 2016. – 74 с.

14.                      Моделі та методи оптимізації електротехнічних систем [Текст]: методичні вказівки до виконання індивідуальної роботи для студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» денної форми навчання / уклад. В. І. Волинець. – Луцьк: Луцький НТУ, 2016. – 28 с.

15.                      Моделі та методи оптимізації електротехнічних систем [Текст]: методичні вказівки до виконання самостійної роботи для студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» денної та заочної форм навчання / уклад. В. І. Волинець. – Луцьк: Луцький НТУ, 2016. – 68 с.

16.                      Моделі та методи оптимізації електротехнічних систем [Текст]: методичні вказівки до практичних занять для студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» денної та заочної форм навчання / уклад. В. І. Волинець. – Луцьк: Луцький НТУ, 2016. – 42 с.

14. Інформаційні ресурси

Література бібліотеки ЛНТУ і кафедри електропостачання. Користування Internet.