Violinenplot zur Optimierung / Zielfunktionalen

Worst / Best Case im Vergleich (bei Erfüllung der Nebenbedingungen)
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Bla Bla 2024-04-17 15:34:03 +02:00
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@ -110,16 +110,17 @@ class optimization_problem:
final_soc = ems.eauto.ladezustand_in_prozent() # Nimmt den SoC am Ende des Optimierungszeitraums
eauto_roi = max(0,(parameter['eauto_min_soc']-ems.eauto.ladezustand_in_prozent()) )
individual.extra_data = (o["Gesamtbilanz_Euro"],o["Gesamt_Verluste"], eauto_roi )
strafe = 0.0
if worst_case:
strafe = abs(parameter['eauto_min_soc']-ems.eauto.ladezustand_in_prozent()) * self.strafe
gesamtbilanz += strafe
gesamtbilanz -= o["Gesamt_Verluste"]/1000.0
else:
strafe = max(0,(parameter['eauto_min_soc']-ems.eauto.ladezustand_in_prozent()) * self.strafe )
gesamtbilanz += strafe
gesamtbilanz += o["Gesamt_Verluste"]/1000.0
strafe = max(0,(parameter['eauto_min_soc']-ems.eauto.ladezustand_in_prozent()) * self.strafe )
gesamtbilanz += strafe
gesamtbilanz += o["Gesamt_Verluste"]/1000.0
return (gesamtbilanz,)
@ -128,7 +129,7 @@ class optimization_problem:
# Genetischer Algorithmus
def optimize(self,start_solution=None):
population = self.toolbox.population(n=100)
population = self.toolbox.population(n=300)
hof = tools.HallOfFame(1)
stats = tools.Statistics(lambda ind: ind.fitness.values)
@ -141,9 +142,19 @@ class optimization_problem:
if start_solution is not None and start_solution != -1:
population.insert(0, creator.Individual(start_solution))
#algorithms.eaMuPlusLambda(population, self.toolbox, 100, 200, cxpb=0.3, mutpb=0.3, ngen=500, stats=stats, halloffame=hof, verbose=True)
algorithms.eaSimple(population, self.toolbox, cxpb=0.8, mutpb=0.8, ngen=400, stats=stats, halloffame=hof, verbose=True)
return hof[0]
#algorithms.eaMuPlusLambda(population, self.toolbox, 100, 200, cxpb=0.4, mutpb=0.5, ngen=500, stats=stats, halloffame=hof, verbose=True)
algorithms.eaSimple(population, self.toolbox, cxpb=0.4, mutpb=0.4, ngen=400, stats=stats, halloffame=hof, verbose=True)
member = {"bilanz":[],"verluste":[],"nebenbedingung":[]}
for ind in population:
if hasattr(ind, 'extra_data'):
extra_value1, extra_value2,extra_value3 = ind.extra_data
member["bilanz"].append(extra_value1)
member["verluste"].append(extra_value2)
member["nebenbedingung"].append(extra_value3)
return hof[0], member
def optimierung_ems(self,parameter=None, start_hour=None,worst_case=False):
@ -240,7 +251,7 @@ class optimization_problem:
return self.evaluate(individual, ems, parameter,start_hour,worst_case)
self.toolbox.register("evaluate", evaluate_wrapper)
start_solution = self.optimize(start_params)
start_solution, extra_data = self.optimize(start_params)
best_solution = start_solution
o = self.evaluate_inner(best_solution, ems,start_hour)
eauto = ems.eauto.to_dict()
@ -256,13 +267,8 @@ class optimization_problem:
print(o)
if worst_case:
visualisiere_ergebnisse(gesamtlast, pv_forecast, specific_date_prices, o,best_solution[0::2],best_solution[1::2] , temperature_forecast, start_hour, self.prediction_hours,einspeiseverguetung_euro_pro_wh,filename="visualisierungsergebnisse_worst.pdf")
os.system("scp visualisierungsergebnisse_worst.pdf andreas@192.168.1.135:")
else:
visualisiere_ergebnisse(gesamtlast, pv_forecast, specific_date_prices, o,best_solution[0::2],best_solution[1::2] , temperature_forecast, start_hour, self.prediction_hours,einspeiseverguetung_euro_pro_wh)
os.system("scp visualisierungsergebnisse.pdf andreas@192.168.1.135:")
visualisiere_ergebnisse(gesamtlast, pv_forecast, specific_date_prices, o,best_solution[0::2],best_solution[1::2] , temperature_forecast, start_hour, self.prediction_hours,einspeiseverguetung_euro_pro_wh,extra_data=extra_data)
os.system("scp visualisierungsergebnisse.pdf andreas@192.168.1.135:")
#print(eauto)
return {"discharge_hours_bin":discharge_hours_bin, "eautocharge_hours_float":eautocharge_hours_float ,"result":o ,"eauto_obj":eauto,"start_solution":best_solution,"spuelstart":spuelstart_int}

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@ -9,7 +9,7 @@ from matplotlib.backends.backend_pdf import PdfPages
from datetime import datetime
def visualisiere_ergebnisse(gesamtlast, pv_forecast, strompreise, ergebnisse, discharge_hours, laden_moeglich, temperature, start_hour, prediction_hours,einspeiseverguetung_euro_pro_wh, filename="visualisierungsergebnisse.pdf"):
def visualisiere_ergebnisse(gesamtlast, pv_forecast, strompreise, ergebnisse, discharge_hours, laden_moeglich, temperature, start_hour, prediction_hours,einspeiseverguetung_euro_pro_wh, filename="visualisierungsergebnisse.pdf", extra_data=None):
#####################
# 24h
@ -118,6 +118,7 @@ def visualisiere_ergebnisse(gesamtlast, pv_forecast, strompreise, ergebnisse, d
ax1 = plt.subplot(3, 2, 3)
for hour, value in enumerate(discharge_hours):
#if value == 1:
print(hour)
ax1.axvspan(hour, hour+1, color='red',ymax=value, alpha=0.3, label='Entlademöglichkeit' if hour == 0 else "")
for hour, value in enumerate(laden_moeglich):
#if value == 1:
@ -168,6 +169,58 @@ def visualisiere_ergebnisse(gesamtlast, pv_forecast, strompreise, ergebnisse, d
plt.close() # Schließt die Figure
plt.figure(figsize=(14, 10))
plt.subplot(1, 2, 1)
f1 = np.array(extra_data["verluste"])
f2 = np.array(extra_data["bilanz"])
n1 = np.array(extra_data["nebenbedingung"])
scatter = plt.scatter(f1, f2, c=n1, cmap='viridis')
# Farblegende hinzufügen
plt.colorbar(scatter, label='Nebenbedingung')
pdf.savefig() # Speichert die komplette Figure im PDF
plt.close() # Schließt die Figure
plt.figure(figsize=(14, 10))
filtered_verluste = np.array([v for v, n in zip(extra_data["verluste"], extra_data["nebenbedingung"]) if n < 0.01])
filtered_bilanz = np.array([b for b, n in zip(extra_data["bilanz"], extra_data["nebenbedingung"]) if n< 0.01])
beste_verluste = min(filtered_verluste)
schlechteste_verluste = max(filtered_verluste)
beste_bilanz = min(filtered_bilanz)
schlechteste_bilanz = max(filtered_bilanz)
data = [filtered_verluste, filtered_bilanz]
labels = ['Verluste', 'Bilanz']
# Plot-Erstellung
fig, axs = plt.subplots(1, 2, figsize=(10, 6), sharey=False) # Zwei Subplots, getrennte y-Achsen
# Erster Boxplot für Verluste
#axs[0].boxplot(data[0])
axs[0].violinplot(data[0],
showmeans=True,
showmedians=True)
axs[0].set_title('Verluste')
axs[0].set_xticklabels(['Verluste'])
# Zweiter Boxplot für Bilanz
axs[1].violinplot(data[1],
showmeans=True,
showmedians=True)
axs[1].set_title('Bilanz')
axs[1].set_xticklabels(['Bilanz'])
# Feinabstimmung
plt.tight_layout()
pdf.savefig() # Speichert den aktuellen Figure-State im PDF
plt.close()
# plt.figure(figsize=(14, 10))
# # Kosten und Einnahmen pro Stunde
# plt.subplot(1, 2, 1)