计及混合能源共享站的多微网系统双层混合整数规划

为解决高比例可再生能源背景下的区域综合能源系统季节性电量不平衡的问题,提出一种计及季节性氢储的混合能源共享站,并以此构建含混合能源共享站的多微网能源系统。随后,为突出能源共享站在季节性电能互补中的作用,提出以联盟微网系统运行成本最低为上层优化目标,系统内净负荷均方差最小为下层优化目标的双层混合整数规划,并对模型的求解过程进行说明。由于能源共享站由联盟微网系统自身建造,各微网之间还存在着合作关系,因此,提出基于交互价值贡献度大小的纳什议价方法,对能源共享站成本及联盟额外利润进行分配。算例结果表明,该模型可有效减少各微网的运行成本和微网内负荷均方差。为解决区域综合能源系统中可再生能源季节性不平衡问题提供参考。

求解混合整数双层规划问题的遗传算法

讨论了两类非线性混合整数双层规划问题。第一类问题的下层为不含整数变量的凸规划;第二类问题的下层包含整数变量,但下层函数关于下层整数变量是多项式,而关于下层连续型变量是线性的。针对这类问题提出了一个新的遗传算法。该算法利用单纯形调优法的思想设计了一个新的杂交算子,使杂交个体与种群中好的个体组杂交,以产生好的杂交后代。数据仿真表明新设计的单纯形杂交算子比传统杂交算子更有效。

求解混合整数双层规划的凸组合算法

利用罚函数思想和最优值函数的概念将混合整数双层规划转化为连续变量的单层非线性规划,然后用事先确定步长的凸组合算法迭代求解此单层非线性规划,进而得到原双层规划的局部最优解.

一类混合整数双层线性规划的枚举法

通过对上层变量为0-1型变量和下层变量为连续型变量的混合整数双层线性规划问题的研究,根据分支定界法原理,给出了一种定界函数和寻找问题最优解的搜索准则,由此提出了一个求解混合整数双层线性规划问题的有效枚举方法。提出的算法能求得问题的全局最优解,并通过算例说明了算法的求解过程。

考虑配电网安全校核的分布式能源聚合商参与市场竞标的双层混合整数优化模型

由于大多数分布式能源都接入到配电系统中,分布式能源聚合商的策略性竞标行为会对配电系统的运行产生重大影响。因此,分布式能源聚合商的市场竞标问题需要考虑配电网安全校核的影响。将配电系统安全校核混合整数优化问题作为下层问题引入,将分布式能源聚合商作为价格制定者在日前能量和备用联合市场的竞标行为建立为一个上下层均同时包含连续和离散变量的双层混合整数非线性规划模型。然后采用传统的Karush-Kuhn-Tucker重构法将该双层混合整数非线性规划模型转化为上下层均同时包含连续和离散变量的双层混合整数线性规划模型。再采用基于松弛技术的双层重构和分解法求解。最后,对一个实际输配联合系统进行了案例分析和算法有效性验证。

一种混合整数双层线性规划的全局优化方法

通过求得下层问题的对偶问题可行域上的极点,将上层所有变量为0 1型变量和下层所有变量为连续型变量的双层线性规划转化为有限个混合整数线性规划问题,从而用求解混合整数线性规划的方法获得问题的全局最优解.由于下层问题的对偶问题可行域只有有限个极点,所提出的方法具有全局收敛性.

图与对称群在换热网络综合问题中的应用

The paper studies a heat exchanger network with graph theory,symmetric group acting on sets,orbit and equivalent relation.The structure and properties of the heat exchanger networks are defined so that the problem can be converted into multilevel mixed interger programming and the solution with optimality theory canbe given.

考虑分布式电源不确定性的配电网鲁棒动态重构

间歇性分布式电源并网使得配电网网络重构过程需要考虑更多的不确定因素。在利用仿射数对分布式电源出力的不确定性进行合理分析与建模基础上,建立以重构周期内开关动作耗费与网络有功损耗等综合成本最低为目标函数,以网络安全运行为约束条件的配电网鲁棒动态重构模型。为精确求解该数学模型,引入基于最佳等距思想的分段线性逼近方法将原目标函数松弛为线性可解形式,并根据对偶定理将模型进一步等效转化为双层混合整数线性规划问题;最后采用列约束生成算法对模型进行高效求解。修改的PG＆E 69节点系统测试分析结果表明,与现有的配电网确定性动态重构方法比较,所提鲁棒动态重构方法在抗系统不确定性扰动方面具有明显的优势。

考虑风电场集电线故障的鲁棒区间风电调度方法

鲁棒优化是处理模型参数或结构不确定性的一种新兴的优化方法。该文针对大规模风电集中接入情况下,由于风电场运行的低可靠性导致的系统安全问题,提出一种能够考虑风电场集电线路m重故障情况的鲁棒双层混合整数风电区间优化调度模型。该模型弥补了传统鲁棒优化调度模型对风电场集电线路这一电网运行薄弱环节考虑的不足。对该鲁棒双层混合整数规划问题,该文进一步通过变量等价替换法及线性规划的强对偶原理将其转化为可高效求解的传统单层二次规划问题,并采用内点法求解。最后,在IEEE RTS测试系统上的算例结果证明了所提方法的有效性。

考虑电力系统频率响应特性的鲁棒区间风电调度方法

可再生能源装机容量的快速增长给电力系统的正常运行带来了许多新的挑战,特别是在有功平衡及频率控制方面。该文针对大规模风电集中接入情况下,由于系统惯性不足及风电出力突然波动导致的系统频率安全问题,提出一种能够考虑发电机及负荷频率响应特性的鲁棒区间风电滚动调度模型。该模型对风电波动状态下的系统频率响应特性进行了分析,建立了短期风电预测误差与系统频率波动大小的定量关系,弥补了传统有功调度过程中对系统频率响应特性考虑的不足。该模型能够使得在所有可能的风电出力变化情况下,系统的频率波动范围均满足运行要求,并且系统运行成本最小。最后,在IEEE RTS测试系统上的算例结果证明了所提方法对保证大规模风电接入下系统频率安全的有效性。

任务配置指派模型全局优化问题

基于主从决策问题,研究了配置问题的指派模型以及全局优化算法。建立了基于期望效果下的混合整数双层模糊机会约束规划的主从决策模型,讨论了模型建立的理论依据与算法。以海军作战实体的3个作战部队为编成,拟完成一项布雷封锁任务为例,基于联合作战实体的打击效能指数,给出了约束中含有模糊区间值的混合双层规划问题,得到了双层模糊规划模型的全局优化解。

自动化集装箱码头岸边集装箱起重机与自动导引车协同调度研究

自动化港口码头中双小车岸边集装箱起重机、自动导引车和双自动堆垛起重机的联合调度一直是影响码头整体运作的关键问题。文中以自动化集装箱码头集装箱和装卸及运输设备为研究对象,建立了以最小化所有集装箱的最大完工时间和最小化自动导引车行驶距离为目标的双层混合整数规划模型。为求解该模型,文中研究比较了遗传算法和禁忌搜索算法求解,结果表明:禁忌搜索遗传算法对于自动化港口的调度非常有效,证明了模型的实用性和有效性。

面向时间优化的“任务-人员”匹配逆最优值方法:以石化设备抢修为例

一旦重大装备突发故障,如不能及时抢修,小则生产中断,大则引发生命、环境、经济等方面的重大损失。抢修具有时间紧、任务急、高度复杂性等特征。针对此类抢修实际问题,本文以最小化设备紧急抢修实际损失与机会损失为目标,考虑关键任务与非关键任务的工艺逻辑串并联顺序,构建“任务-人员”匹配正优化模型。然而,在该模型参数下,即使该模型的最优值仍超出同业对标成本容忍值,在此情况下,通过逆向思维,由果导因,逆向推演作业时间,构建对标成本值驱动的双层规划逆最优值模型。针对其0-1混合整数、非线性、双层规划、NP-hard的特征,设计混合“遗传-整数线性规划”算法,该算法结合了遗传算法的并行化和整数线性规划较好的全局搜索能力。基于企业实际调研与访谈获得相关数据,数值分析结果表明:逆最优值方法能够确保对标成本实现,给出“任务-人员-时间”指派方案。智能算法求解速度具有显著优势,对于抢修这类时间紧、任务急、情况复杂的问题更加适用。本方法可以应用在更广泛的领域,例如:项目工期进度控制、人力资源绩效管理的标准工时制定、目标管理视角的资源配置决策等多个领域,以预期结果为源动力,同时获得决策参数和方案的一类问题,都可以得到方法启发和思路借鉴。