计及机组启停动态最优潮流问题的研究——提升—投影和快速内点方法

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3、升．投影与快速内点方法摘要随着我国节能减排政策的实施、温室气体减排清晰量化目标的出台、市场化改革的不断深入，众多基础产业(电力、航空、铁路等)在引入市场化竞争机制的同时，纷纷采取了提高能源效率、节能减排的措施，电力产业尤是如此。在保证电力系统安全稳定运行和可靠供电的前提下，改革和优化现行的发电调度模式，实现节能环保目标，具有显著现实意义。本文以最优潮流、动态最优潮流、机组组合和计及机组启停的动态最优潮流问题为研究对象；采用离散域提升．投影紧松弛技术和连续域快速内点方法等数学方法，对研究对象展开理论与数

4、值模拟研究工作。基于混合整数规划可行域的连续松弛构造其一个好的紧松弛来逼近其凸包，并通过求解紧松弛问题可很好逼近混合整数规划的解，而提升一投影技术可在高维空间构造混合整数集的紧松弛。内点算法是求解凸规划的多项式时间复杂度算法，各种内点算法及其相关算法在求解最优潮流和动态最优潮流问题上得到了广泛的应用。随着系统规模的增加以及计算速度要求的提高，并行内点算法也开始引入电力系统计算领域。本文基于最优中心参数技术、改进多中心校正技术以及解耦技术，设计了新的快速内点算法，并将该方法应用于最优潮流和动态最优潮流问

5、题的求解。再基于提升．投影技术，建立机组组合问题的紧混合整数规划模型，通过求解紧模型的连续松弛问题，实现机组组合问题求解。最后采用分层方式对计及机组启停的动态最优潮流问题进行求解，其中的核心子问题则采用本文所建立的新型快速内点算法和提升．投影紧松弛方法求解。全文共分为8章，!Jj纳如下：第1章主要对最优潮流、动态最优潮流、机组组合和计及机组启停的动态最优潮流问题进行介绍和分析，论述了研究计及机组启停的动态最优潮流问题的必要性和重要性，并简要回顾了以上几类问题的求解算法以及在实际中的应用情况，为后续章节

6、的讨论奠定了基础。广西大学博士学位论文计及机组启停的动态最优潮流问题研究一提升一投影与快速内点方法第2章讨论本文使用的数学理论基础。讨论了内点算法基本理论与算法框架，并以线性规划内点算法为例，分析了内点算法的并行计算思想与方法。阐述了提升．投影的技术框架，并分析了其在混合整数规划中的推广应用。第3章基于最优中心参数及改进多中心校正技术，提出一种求解最优潮流问题的新型内点算法。结合均衡距离一评价函数，给出了最优中心参数评价模型，采用线性化技术对模型近似，以降低模型计算量。利用线搜索技术实现近似模型求解以

7、确定最优中心参数，该参数使得所提算法具有更多的优势步和更少的迭代次数。第4章基于改进的多中心校正和解耦技术，提出一种求解动态最优潮流问题的并行算法。结合内点算法框架与动态最优潮流问题修正方程的分块箭形结构，给出修正方程的并行解耦．分解一回代解法。并结合这一解法特点，提出动态步长拉大技术及自适应最大校正次数技术，使得迭代步长增大，迭代点中心性提高，总迭代次数和计算时间显著减少。解耦技术的使用，使得所提算法的核心计算都可并行完成。第5章基于凸包变换和提升．投影锥松弛技术，在超立方空间内构造了计及爬坡约束机

8、组组合问题的紧连续松弛模型，提出一种通过求解紧松弛模型而获得UC问题次优解的新方法。第6章基于凸包变换和提升．投影技术构造了计及爬坡约束机组组合问题的提升投影紧混合整数规划模型，通过逐次求解不断缩紧的连续松弛问题获得UC问题高质量的次优解，所提算法对爬坡约束的处理十分有效，计算速度快，可扩展性好。第7章基于所提的新型快速内点算法以及提升．投影技术，实现了计及机组启停的动态最优潮流问题的分层求解。对分层后的两个连续子问题：动态最优潮流可行性子问题和确定机组