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Investigación Proyectos de investigación Herramientas avanzadas para la obtención y análisis de soluciones en problemas de optimización multiobjetivo

Herramientas avanzadas para la obtención y análisis de soluciones en problemas de optimización multiobjetivo

Generalitat Valenciana.SUBVENCIONES PARA GRUPOS DE INVESTIGACIÓN CONSOLIDABLES AICO/2019/055

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La optimización es una tecnología habilitadora con un impacto directo: en el aprovechamiento sostenible de los recursos naturales (materias primas y energía); en la mejora continua de los procesos productivos; y en las prestaciones que pueden ofrecer los nuevos diseños de productos y servicios. Los avances que se realicen en este proyecto son de carácter transversal pudiendo contribuir a mejoras importantes en diversos tipos de procesos industriales y aplicaciones.

El proyecto puede aportar versiones mejoradas de algoritmos de optimización multiobjetivo para problemas complejos con elevado número de variables y de restricciones. Además, las herramientas que se prevén desarrollar permitirán la exploración y análisis de soluciones sub-óptimas potencialmente útiles, así como la comparación de distintas alternativas de diseño (conceptos) mejorando los procesos de toma de decisión y la calidad de las soluciones obtenidas.

OBJETIVOS del PROYECTO:

Desarrollo de herramientas, en el ámbito de la optimización multiobjetivo, que aporten mejoras respecto a las existentes, en sus tres fases fundamentales, definición de objetivos, proceso de optimización y soporte a la decisión en ingeniería sistemas.
Validación de estas herramientas en un tipo de sistema concreto, un sistema μ-CHP basado en pila de combustible tipo PEM (usando instalaciones reales)

Objetivos científicos:

  1. Desarrollo de nuevos algoritmos de optimización multiobjetivo y/o variantes de los existentes para caracterizar las soluciones óptimas y sub-optimas no dominadas en su vecindad.
  2. Desarrollo de algoritmos nuevos que permitan optimizar de forma simultánea diferentes conceptos de diseño para dar con los conceptos óptimos y los sub-óptimos no dominados.
  3. Incorporación de mecanismo, a dichos algoritmos, para poder abordar problemas de optimización con alto coste computacional. Por ejemplo, mediante paralelización o con propiedades de exploración y
  4. convergencia basados en propiedades estadísticas.
  5. Desarrollo de nuevos indicadores/objetivos para su uso en problemas de optimización aplicados a la gestión de energía en sistemas μ-CHP.


Objetivos tecnológicos para aplicación μ-CHP:

  1. Implementación de un modelo técno-económico del sistema μ-CHP. Debe ser posible simular de forma
  2. eficiente el modelo ante los perfiles de demanda de energía eléctrica y térmica típicos, para un año
  3. completo en una instalación doméstica.
  4. Diseño de las estrategias de gestión de la energía para sistema μ-CHP y el ajuste de sus parámetros
  5. mediante técnicas de optimización multiobjetivo sobre el modelo tecno-económico. Se plantearán
  6. diferentes enfoques/conceptos que serán comparados bajo un enfoque multiobjetivo.
  7. Implementación del sistema diseñado sobre una plataforma empotrada basada en un CompactRIO de NI.
 
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