基于预测-校正原对偶内点法的无功优化新模型

在有载可调变压器模型中引入虚拟节点,并通过该节点的电压来表示理想变压器对功率、电压的转换关系,由此在直角坐标系中建立了无功优化问题的二阶新模型。该新模型的海森矩阵是精确的常系数矩阵,在内点法迭代过程中只需要计算一次,从而缩短了每次迭代的计算时间。利用AMD算法对内点法修正方程的系数矩阵进行节点优化编号,减少了其LU分解所产生的注入元。通过存储海森矩阵的非零元素值、其行、列号及对应的拉格朗日乘子编号,提出了一种新的非零元素存储方式,极大地减少了海森矩阵与乘子线性组合的计算量。基于节点数从14到1338的7个测试系统进行了仿真计算,结果验证了所建模型与方法的正确性与有效性。这种建立模型的思想还可以应用到需要计算海森矩阵的动态无功优化、最优潮流以及状态估计等问题的算法中,以提高其计算速度。

基于分支定界—原对偶内点法的日前无功优化

现有的日前无功优化模型较少考虑次日电压稳定问题,且算法无法准确处理离散变量及时段间耦合约束。针对此现状,提出了一种计及分区动态无功储备的日前无功优化模型,并采用分支定界—原对偶内点法对其进行求解。在求解过程中,利用分支定界树使离散变量逐步逼近离散值,通过合理的分支剪支策略满足离散变量的时段间耦合约束,将日前无功优化问题转换为一系列仅含连续变量的单时段无功优化问题进行求解。IEEE 30和IEEE 118节点系统的仿真结果表明了所提模型与方法的有效性。

基于原对偶内点法的电压无功功率优化

文章以电压无功优化的二次规划模型为基础，对原对偶内点法进行了扩展，使之能处理电压无功优化控制中大量的不等式约束。文章提出了一种壁垒参数的选取方法和控制计算步长的策略，并采用了一种有效的预测校正方法来提高算法的收敛性。

基于稀疏技术的原对偶内点法电压无功功率优化

文章结合电力系统的稀疏特性，提出了一种基于稀疏技术的原对偶内点法电压无功优化控制数学模型，并给出了提高原对偶内点法计算速度的措施。所提算法在实际电力系统中的试算表明，该方法能够有效地解决大规模电力系统中带有大量不等式约束的电压无功优化控制问题；同经典的二次规划法以及采用致密模型的原对偶内点法比较表明，所提算法在速度上有明显的优越性。

原对偶内点法与定界法在无功优化中的应用

本文将原对偶内点法与分枝定界法综合应用于无功优化过程中 ,采用原对偶内点法进行全局寻优 ,运用分枝定界法进行离散变量 (变压器分接头与电容 /电抗器投切组数 )的归整。针对实际情况 ,本文建立了一个新的综合目标函数。对实际电网的优化计算表明 ,本文算法具有良好的特性。

基于改进遗传算法与原对偶内点法的无功优化混合算法

基于改进遗传算法和原对偶内点法提出一种求解无功优化问题的混合算法。首先通过改进遗传算法求解无功优化问题中的离散变量,然后采用原对偶内点法求解与已获得离散变量最匹配的连续变量。在改进遗传算法中采用交叉、变异算子并基于可行域规则处理离散约束,有效提高了混合优化算法的整体寻优效率。在IEEE118节点系统中的仿真计算结果验证了本文方法的有效性。该方法已应用于福建电网自动电压控制系统中。

原对偶内点法和预测校正原对偶内点法在电压稳定裕度计算中的应用比较

以交直流混合系统电压稳定裕度为研究对象,采用原对偶内点算法进行全局寻优;并在此基础上引入预测校正,通过协调解的可行性和最优性之间的关系提高算法的收敛速度。以IEEE-14、30节点系统为例,通过对影响算法关键因素σ的分析,比较了原对偶内点法和预测校正原对偶内点法的计算精度和速度,验证了本文算法的可行性并对两种算法的全局寻优能力做了比较,在相同的约束条件下都得到了满意的结果,且计算速度与系统规模关系不大。

基于预测-校正原对偶内点法的多分类支持向量机学习算法

支持向量机基于统计学习理论,是一种新型通用的有监督的机器学习方法,其核心思想是使结构风险极小化,但是由于需要求解二次规划,使得它在求解大规模数据上具有一定的局限性,尤其是对于多分类问题,现有的支持向量机算法具有很高的复杂性.本文构造了基于线性规划的一对一三类结构支持向量分类器,可以直接利用比较成熟的线性规划算法——预测-校正原对偶内点法,并在此基础上提出了基于预测-校正原对偶内点法的支持向量机的多分类学习算法,这种算法可用于比较庞大的多类别识别问题,并且克服了标准支持向量机的一些缺点,而且模型简单,容易实现.针对UCI数据库上数据进行了实验,结果证实该算法具有较高的可行性和实用性.

最优潮流的原对偶内点法矢量化实现

为提高计算速度,采用矢量化技术实现最优潮流计算。通过将同类型的优化变量集中排列,建立最优潮流模型的矢量化表达形式。采用原对偶内点算法求解该模型,建立梯度矩阵及海森矩阵线性组合的矢量化计算公式。求解修正方程时,对系数矩阵进行近似处理,对修正方程系数矩阵采用LDLT算法进行分解。采用近似最小度(AMD)算法对系数矩阵进行排序,减少分解所产生的注入元。基于C/C++开发电力系统矢量运算支持库,设计动态稀疏存储策略进一步提升最优潮流程序的计算速度。对多个测试系统进行仿真计算表明:矢量化可简化最优潮流的程序逻辑并提高程序运行速度。

基于全变差-原对偶内点法开放式电阻抗成像

多通道电阻抗成像是一种可实现生理体征长期动态监测的低成本技术,常用的封闭式电阻抗成像需将电极均匀分布在被测对象周围,但在实际应用中有一定的局限性,如被测病人因腹部挤压造成腹腔内出血,而无法移动病人在其腹部周围完整均匀地布置电极,以及在临床监护中,病人背部放置电极导致不舒适等缺点。针对此问题,提出一种开放式的测量方式,在被测对象一侧放置电极,并利用全变差-原对偶内点法进行图像重构。仿真结果表明:当目标靠近电极一侧时,开放式与封闭式电阻抗成像均有较好的分辨率和定位准确度;在双目标时,开放式测量依然有很好的分辨率和清晰度。

基于原对偶内点法的发输电系统可靠性评估交流潮流分析法

电力系统可靠性评估对于精度的要求随着新能源接入电网不断提高。传统的发输电系统可靠性评估在状态校正过程中采用基于直流潮流的最小切负荷模型,该模型存在不能考虑系统电压和无功功率的局限。利用原对偶内点法在可靠性评估中实现了基于交流潮流的有功无功综合优化状态校正模型。该模型通过非线性规划综合考虑系统有功无功关联、网损、节点电压及潮流约束等因素。为了解决非线性规划中计算量大和收敛性的问题,还提出了一种改进的基于交流潮流有功无功解耦的状态校正模型。对IEEE-RTS79系统与2012年海南电网进行可靠性评估,结果证明了所提出算法的精确性和有效性。该方法有望应用于更精确地对含新能源发输电系统进行可靠性评估。

基于演化计算的线性规划原对偶内点法中的初始点选取算法

采用原对偶内点法求解线性规划问题,对初始点要求严格。根据初始可行内点的准则,定义了相应的达成度函数,并由达成度函数定义了适应值函数,从而提出了基于演化计算的线性规划原对偶内点法中的初始点选取算法。该算法基于和声搜索演化算法实现,经数值实验测试,结果表明,对所选取测试的典型线性规划问题,算法都能求得大部分问题的初始可行内点。

基于原对偶内点法含电压源换流器交直流系统可用输电能力计算

随着电压源换流器直流系统(VSC-HVDC)在电网中的推广和运用,快速、准确地计算含VSC-HVDC交直流混合系统可用输电能力(available transfer capability,ATC)具有重要的意义。基于内点法计算速度快、鲁棒性好等优点,考虑VSC-HVDC交直流系统灵活多变的运行控制方式等约束条件,将原对偶内点法(primal-dual interior-point method,PDIPM)应用于含VSC-HVDC交直流系统ATC的计算。首先研究含VSC-HVDC交直流系统的数学模型与稳态控制方式,其次建立含VSC-HVDC交直流系统的ATC求解模型,最后通过原对偶内点法对多组算例进行仿真和分析,验证所提模型的实用性和算法的有效性。

基于原对偶内点法的新能源配电网无功优化模型

分布式电源出力的随机性与波动性使得配电网系统的潮流分布和电能质量等方面受到了重大影响。考虑到配电网电压波动等问题,在复杂的非线性规划问题的基础上,提出一种解决含分布式电源配电网无功优化问题的二阶锥规划方法,以达到调节电压水平、提高电能质量和降低系统损耗的目的。该方法首先将电力系统各节点电压偏差、电源有功和无功出力的上下界作为约束条件,以分布式电源的接入位置和接入容量作为决策变量,建立以电力系统损耗期望值最小为目标的SOCP模型,并采用现代原对偶内点算法加以求解。通过IEEE14节点系统的计算结果,验证了所提模型与方法的有效性和可行性。

关于原对偶内点法若干问题的讨论

对原 -对偶问题。

基于原对偶内点法的多分区无功优化研究

电力系统无功优化是近些年来随着工业化不断完善、用电量不断攀升而提出的具有重大意义和研究价使的课题，得到国内外学者和专家不断的改良与完善，具备了较为完整的理论知识体系，本文在基于电网分区的前提下，采用原对偶内点法提出了电力系统无功功率的优化方案，并用MATLAB软件进行编程与仿真，该方法能够有效提升计算时间，减少迭代次数，优越性明显。

基于原对偶内点法的动态经济调度

以燃料费用成本最低为目标,建立了动态经济调度模型。在运行周期内用原对偶内点法进行求解。以IEEE30节点系统为例,进行了求解,算例分析验证了模型的有效性。

电力系统无功优化的原对偶内点算法及其应用

以电力系统中电压无功优化的非线性规划模型为基础,采用原对偶内点算法进行全局寻优;并在此基础上提出了一种预测校正方法,该方法通过协调解的最优性及可行性之间的关系提高算法的收敛性。对IEEE14节点和IEEE30节点系统的分析表明,带有预测校正方法的原对偶内点算法较单纯的原对偶内点算法所需迭代次数少,计算速度快,收敛性好。

电动汽车有序充电原对偶内点动态优化算法

电动汽车有序充电对于配电网安全经济运行具有十分重要的意义。电动汽车家庭单相充电加剧了配电网的三相不平衡。目前,已有的电动汽车有序充电方法应用于大系统时计算效率较低、或未计及三相不平衡与节点电压、支路电流约束。严格推导了不平衡配电网相分量、极坐标潮流方程,构建了以网损最小为目标函数,节点电压、支路电流、电动汽车充电功率为不等式约束,潮流方程、充电需求为等式约束的电动汽车有序充电模型。采用原对偶内点法进行优化计算,保证了算法的收敛性与快速性。以实际423节点配电系统为例的仿真计算表明,所提方法收敛性好,计算速度快,能够最小化网损,削峰填谷,改善电压,具有极高的实际应用价值。

非线性原-对偶内点法无功优化中的修正方程降维方法

针对无功优化模型中含有离散变量的问题,采用非线性原–对偶内点法进行求解。根据卡罗需–卡恩–塔克条件下修正方程结构稀疏的特点,首先将松弛变量和不等式拉格朗日乘子的增量用决策变量的增量表示,再将其代入修正方程并从中消去变比和无功电源出力的增量,最终降维后方程仅含节点电压幅值及相角、等式拉格朗日乘子增量。在计及变比和无功补偿装置出力的离散性约束条件下,通过增加无功电源出力作为优化变量,保证了修正方程中变比的海森矩阵始终为对角矩阵,扩展了降维处理方法的适用范围。算例结果验证了该降维方法的有效性。