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Journal Articles Energy Systems Year : 2014

Sensitivity analysis for the outages of nuclear power plants

Abstract

Nuclear power plants must be regularly shut down in order to perform refueling and maintenance operations. The scheduling of the outages is the first problem to be solved in electricity production management. It is a hard combinatorial problem for which an exact solving is impossible. Our approach consists in modelling the problem by a two-level problem. First, we fix a feasible schedule of the dates of the outages. Then, we solve a low-level problem of optimization of elecricity production, by respecting the initial planning. In our model, the low-level problem is a deterministic convex optimal control problem. Given the set of solutions and Lagrange multipliers of the low-level problem, we can perform a sensitivity analysis with respect to dates of the outages. The approximation of the value function which is obtained could be used for the optimization of the schedule with a local search algorithm.
Les centrales nucléaires doivent être régulièrement arrêtées afin de réaliser des opérations de maintenance et de rechargement en combustible nucléaire. La planification de ces arrêts constitue le premier problème à résoudre en gestion de la production d'électricité. C'est un problème combinatoire difficile qui ne peut être résolu exactement. Notre approche consiste à modéliser ce problème par un problème à deux niveaux. Tout d'abord, nous fixons un calendrier admissible des dates des arrêts des centrales. Puis, nous résolvons un sous-problème de production d'électricité, en respectant le calendrier initial. Dans notre modèle, ce sous-problème est un problème de contrôle optimal déterministe et convexe. Etant donnés les solutions et multiplicateurs de Lagrange du sous-problème, nous pouvons réaliser une analyse de sensibilité par rapport aux dates des arrêts. L'approximation de la fonction valeur que nous obtenons devrait permettre de mettre en place un algorithme de recherche locale pour l'optimisation de ces dates d'arrêts.
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Dates and versions

hal-00671186 , version 1 (16-02-2012)

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Cite

Kengy Barty, J. Frederic Bonnans, Laurent Pfeiffer. Sensitivity analysis for the outages of nuclear power plants. Energy Systems, 2014, 5 (2), pp.371-406. ⟨10.1007/s12667-013-0096-y⟩. ⟨hal-00671186⟩
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