基于解耦内点法与混合整数规划法的区域电网动态无功优化算法

动态无功优化在提高电网电压质量、降低网损和减少离散调压设备日动作次数方面具有重要作用,在数学上它是一个含绝对值约束的多时段大规模非线性混合整数规划问题,其高效求解是一个难题。为此,提出了一种基于解耦内点法和混合整数规划的动态无功优化两阶段算法。第1阶段,利用sigmoid函数处理绝对值约束以实现原模型的连续化,采用解耦内点法思想构建KKT修正方程的对角带边结构,实现了模型的时段分块解耦高效求解;第2阶段,将原模型在当前连续解附近线性化,构建涉及原模型所有约束条件的混合整数线性规划模型,由此决策出离散无功控制设备的优化解。通过某地区26节点的算例仿真,验证了本文算法的有效性。

短期梯级水电优化调度的逐次逼近法

受到水电站的出库流量的影响,梯级水电站间的水流滞时是动态变化的,如果将水流滞时作为常数考虑,会导致水电优化调度结果的偏差。将水流滞时表示成电站出库流量的函数形式,建立了考虑动态水流滞时的短期梯级水电优化调度模型。动态水流滞的引入,使得短期梯级水电优化调度中的优化变量在大小和时间两个维度上变化,采用常规算法直接求解困难。针对所建立模型的特点,提出了结合逐次逼近法和混合整数线性规划法的求解方案,以逐次逼近法构造了逐步逼近精确水流滞时的迭代流程,迭代流程中每次迭代为一个常规短期梯级水电优化调度问题,采用混合整数线性规划法进行求解。一个两电站测试系统和某8水库的实际梯级水电系统的算例结果表明了所提出模型和方法能够有效提升梯级水电系统的经济效益。

工业大用户分时电价优化方法

分时电价是需求侧管理的有效手段。综合考虑售电公司和工业大用户双方利益,提出了一种分时电价制定的双层优化模型。该模型的上层模型以售电公司销售收益最大为目标函数,下层模型以工业大用户用电成本最小为目标函数,并考虑了大用户自备电厂生产调度、可调度负荷以及售电公司的购售电特性等因素。针对该模型的复杂性,提出遗传算法和混合整数规划法相结合的混合优化算法,在采用遗传算法解决上层优化模型的同时,利用代数技术将下层模型中非线性部分等价线性化后,使用商用混合整数线性规划求解器求解,并嵌入到遗传算法中,高效地实现了工业大用户分时电价的上、下层协调优化。算例表明,该方法有利于提高售电公司收益及大用户用电方式的调整。

有轨电车的重量计算和设备布置优化方法研究

针对五模块铰接式浮车型有轨电车重量计算和设备布局优化方法开展研究,根据材料力学方法提出一种有轨电车重量计算方法,其计算结果与基于FE有限元模型分析结果相比相对误差小于4%,重量计算精度较高。基于Isight优化平台采用多目标优化算法进行设备布置,因其优化效率低,并且仅能搜索到局部最优解,最终提出采用混合整数线性规划算法开发有轨电车设备布置优化模型,其优化模型综合考虑设备干涉、设备限界、检修空间和设备绑定等多种约束搜索全局最优解,实现设备布置优化效率大幅提高,整备状态下的轴重偏差与轮重偏差优化到0,同时基于整备状态下的设备布置参数,实现满座、额载和超重工况下轮重偏差均小于1.5%。该方法的精度和效率可满足工程应用的需求。

汽车零部件闭环物流网络设计模型研究

将汽车再制造逆向物流网络与现有的正向物流网络相结合,提出运用混合整数线性规划法(MILP)建立汽车零部件闭环物流网络设施选址的数学模型,对模型的目标函数、能力约束和流量平衡等条件进行了详细解释与分析;利用Lingo11.0软件对模型进行求解,通过实际算例验证了模型的有效性。

考虑储能装置容量安全差值的日前优化调度

为应对新能源出力的不确定性,提高储能装置在电力系统中应用的灵活性尤为重要。根据实际生产活动,提出了一种储能装置的初始时刻和最终时刻容量设置安全差值的优化方式。在此基础上构建火电、风电、光伏、抽水蓄能机组和蓄电池共同参与的日前优化调度模型。该模型以发电侧成本最低为目标,将水库和蓄电池的初始时刻和最终时刻容量设置一定的安全差值。最终运用混合整数线性规划法,借助CPLEX求解器,对该模型进行求解,得到各类机组的出力情况。结果表明:该优化方式能够进一步提高储能装置灵活性和新能源消纳率,降低运行成本。