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。

原-对偶内点法最优潮流在电力系统中的应用

结合电力系统的特性 ,提出了一种基于稀疏技术的原 - 对偶内点法求解最优潮流问题 ,它在处理等式约束和变量型不等式约束时 ,能够同时处理函数型不等式约束 ,并且没有新的注入元注入系统。提出了一种新的迭代步长和中心方向的修改策略 ,同经典的牛顿法最优潮流比较表明 ,不需要预估有效约束集和进行试验迭代 ,易于编程实现。

基于原-对偶内点法的二次电压-无功功率优化

基于原对偶内点法对电力系统的电压无功优化问题进行了分析．首先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；此外，提出了一种新的壁垒参数和步长的控制策略，并采用了一种有效的预测校正方法来提高算法的收敛速度．实际电网中优化计算表明。

基于原-对偶内点法的化工过程优化算法

在基于积极集SQP的拟序贯算法研究基础上,提出了基于原-对偶内点法的拟序贯化工过程优化算法。拟序贯算法分为模拟层和优化计算层双层。模拟层中使用正交配置法同时离散状态变量和控制变量,变量的边界约束加于配置点上。同时,每次NLP迭代均求解离散DAE系统,消除等式约束和状态变量,从而减小NLP问题的规模。最新研究表明,在大规模优化问题中内点法相对于积极集SQP算法具有明显优势,因此,优化计算层中用原-对偶内点法来求解NLP问题。使用FORTRAN语言独立编写了整个算法程序,并通过热集成精馏系统最优控制的动态优化问题验证了算法的有效性。结果显示,该算法具有求解大规模动态优化问题的能力。

基于原-对偶内点法的无功优化不可行问题研究

内点法已成功的应用到无功优化当中,但当不存在所有满足等式和不等式约束的解时,内点法就是不可行的。本文对原对偶内点法的不可行问题进行了研究,通过借助于约束的对偶变量和互补间隙提供的信息进行不可行探测,并将互补间隙作为惩罚项引入目标函数,解决了不可行问题。算例结果通过与非线性内点法相比较证明,本文算法较好对不可行问题进行探测和处理。

基于非线性原-对偶内点法的OPF算法及其校正策略

给出了电力系统最优潮流(OPF)的数学模型以及求解该模型的非线性原一对偶内点法,在阐述OPF数学模型的基础上,对基于非线性原-对偶内点法的OPF算法进行了详细的数学描述。并就改善内点法的2种高阶校正策略进行了论述,通过对3个不同规模电力系统的数值计算,验证了2种策略对于不同规模系统均优于原-对偶内点法,同时指出2种策略对不同规模系统有着不同的适应性。

基于原-对偶内点法的区域电网无功能力评估

提出了区域电网无功能力的概念,定义了无功能力指标,建立了评估区域电网无功能力的数学模型。模型中考虑了电压稳定性、节点电压水平、热稳定等安全约束条件,并用原-对偶内点法求解。通过对IEEE 30节点和IEEE57节点样本系统的仿真,证明了该方法的有效性和正确性。

基于原-对偶内点法和混合整数规划法的机组组合问题研究

电力系统机组组合能带来显著的经济效益,随着电力市场的不断发展,在电力系统优化运行中变得尤为重要。然而电力系统机组组组合问题是一个大规模、非凸、非线性混合整数优化问题,至今仍然没有找到一种理想的优化算法。因此针对其特点,采用了原-对偶内点法和混合整数规划法相结合的算法,首先利用混合整数规划法形成伴随规划来处理离散变量,再通过内点法求解伴随规划子问题和负荷经济分配,充分发挥了两种算法在求解机组组合问题上的优势。文中对标准10机组24时段系统算例进行了仿真测试并与之前的各种优化算法进行了对比,结果表明了本文算法模型解决机组组合问题的有效性和优越性。

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.

基于原-对偶内点算法的电力系统无功优化

原-对偶内点算法很好的继承了牛顿法的优点,并能将函数性约束和变量性约束一并处理。应用该方法求解电力系统无功优化问题时能有效处理目标函数中的大量不等式约束。IEEE 14节点节点系统的仿真结果表明,该算法收敛快、鲁棒性好。

基于原–对偶内点法的复杂电力系统电压崩溃校正控制

给出了在采用原–对偶内点法进行校正控制计算时值得注意的初值选取、中心参数选取等一些问题,并针对福建省网168节点系统的实际数据进行了仿真计算。结果表明,在考虑了这些要点后所求得的结果可靠,能较好地满足实际工程要求。

基于原—对偶内点法的电压无功实时优化控制算法

提出了一种充分利用稀疏技术的基于原—对偶内点法的电压无功实时优化控制算法。通过引入模糊约束对不可行的探测和处理,并结合电力系统的稀疏特性,提出旨在满足实时控制要求,提高算法速度和可靠性的措施。所提算法在华东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,对不可行能快速、准确地探测和处理。

基于原–对偶内点法的节点边际电价计算

节点边际电价在电力交易和处理输电阻塞中具有重要作用。文中建立了计算节点边际电价的线性规划模型,分析了利用传统线性规划方法求解节点电价存在的困难,提出了基于原–对偶内点法的节点边际电价计算方法。对典型的6节点电力系统进行了计算验证,结果表明,所提出的方法计算结果符合理论要求,计算速度快,收敛性好。

基于非线性预报-校正内点法的电力系统无功优化研究

在非线性原?对偶内点法的基础上引入了预报-校正技术,使改进后的非线性预报-校正内点法获得了较纯原-对偶内点法更大的迭代步长,从而加速了算法的收敛。应用该方法求解电力系统无功优化问题时能有效处理目标函数中的大量不等式约束。IEEE14节点、IEEE30节点、IEEE57节点和IEEE118节点系统的仿真结果表明,该算法收敛快、鲁棒性好。

基于改进内点半定规划算法的拟直流最优潮流

拟直流最优潮流(quasi direct current optimal power flow,QDCOPF)模型将复杂的非线性规划问题线性化处理,使得问题模型结构简单,求解速度快,但是计算精度偏低。基于此,提出一种基于改进内点半定规划(modified semidefinite programming,MSDP)算法的QDCOPF。一方面,该算法采用半定规划(SDP)算法求解QDCOPF模型,充分利用了SDP鲁棒性强,对初值不敏感和可以收敛到全局最优解的优良性质;另一方面,对映射到SDP模型中的变量进行优化重组,将具有代数关系的变量组成一个变量组,形成一个程序运行子块,加强模型块内部变量联系的同时,减小模型块间变量的耦合。对IEEE 30、118、300节点系统的仿真测试结果表明,基于MSDP的QDCOPF算法比传统QDCOPF的求解算法具有更高的计算精度和计算效率,从而验证了所提算法的可行性和高效性。

无功优化内点法中非线性方程组求解规律研究

在有功调度方式给定的前提下用最少变量组建立无功优化模型,用非线性原–对偶内点法求解该模型。根据求解规律和无功优化的特点,在由K-K-T条件构成的非线性方程组的求解过程中,构建由电力系统状态变量和等式约束对应的乘子组成的线性结构,该结构类似牛顿法极坐标形式的潮流计算格式,间接地将不等式约束转化到等式约束中,对求解问题的规模及实时性有良好的适应能力。算例结果证明了该方法的有效性。

基于内点算法的电压校正控制

电力系统的实际运行中可能存在某些状态变量的越限。在线运行的无功 /电压控制软件必须首先满足运行安全要求 ,保证电压在其合格范围内 ,并进一步在电压安全的基础上降低有功损耗。通过将越限约束转化为等式约束 ,推导了进行电压越限校正的原—对偶内点算法。求解目标函数为控制变量动作次数最少的优化问题得到电压校正控制方案。并针对控制变量的选取、违限约束校正方法问题进行了分析。实际计算表明 ,可以有效地降低问题规模 。

内点法在偶对潮流优化中的应用

当前东北区域电力市场改革试点正处在日前交易开放前阶段,其日调度计划的优化不仅要处理常规约束等一般性问题,而且具有其特殊性,既要保证完成各竞价电厂中长期合同交易分解到日的电能量,又要满足各竞价电厂日负荷率彼此相等,以体现调度上的公平。针对该问题,建立了日前交易开放前的日调度计划优化模型,利用原—对偶内点法在处理大量常规不等式约束方面的优势,提出将时段偶对解耦方法与原—对偶内点法有机结合,前者处理特殊性问题,后者处理一般性问题,优势互补,使优化算法能较贴切地适应该类日调度计划优化模型的特点和需要。数值算例表明,该方法简洁、有效。

考虑离散约束条件的电力系统电压-无功集中控制算法研究

针对现代电力系统中遇到的电压质量问题,对基于非线性原-对偶内点法的电力系统电压-无功集中控制策略在静态电压分析中的应用进行了研究。针对有载调压变压器变比和无功补偿等离散变量,直接将其在迭代过程中逐次归整;针对不同的控制类型,将其作为模型的等式约束或不等式约束。然后以改进的IEEE14节点系统为算例进行仿真,将离散变量法与连续变量法的仿真结果进行比较,并对结果进行了详细论述。仿真结果表明,所提方法能够同时考虑各种不同类型的控制,有效地处理系统中的离散变量和连续变量,减小线路损耗,改善电压质量,保持系统电压稳定,具有很好的收敛性和精确度。

基于两种不同内点法的最优潮流建模与仿真

用预测-校正内点法(predictor-corrector interior point method,PCIPM)最优潮流算法对原-对偶内点法(primal-dual interior point method,PDIPM)最优潮流算法进行改进。该方法在进行泰勒展开时保留了高阶项,首先通过修正方程计算仿射方向,在计算得到仿射扰动因子后回代入修正方程得到校正方向,进而得到修正量。最后用MATLAB语言编程实现了利用原-对偶内点法和预测-校正内点法进行潮流优化计算,并用不同算例进行了仿真验证。仿真结果表明预测-校正法具有比原-对偶法更好的收敛性。