求解大规模机组组合问题的二阶锥规划方法

基于混合整数二阶锥规划(mixed integer second-order cone programming,MI-SOCP)提出一种求解电力系统计及爬坡约束机组组合问题(unit commitment,UC)的新方法。利用UC问题的混合整数二次规划(mixed integer quadratic programming,MI-QP)模型和一个简单混合整数集合的凸包表示,产生UC问题一个更紧的MI-SOCP模型。将最小覆盖不等式作为割平面,应用内点割平面法求解MI-SOCP以获得不计爬坡约束UC问题的机组启停状态。为满足爬坡约束,提出一种简单易行的机组启停状态修正方法。100机组96时段等多个系统的仿真结果表明,利用内点割平面法求解2种模型时,MI-SOCP能比MI-QP获得质量更好的次优解,所提方法能有效处理爬坡约束,适用于大规模的UC问题。     

基于外逼近方法的中期机组组合问题

利用外逼近方法（OAM）提出一种求解机组组合（UC）问题新的确定性方法。OAM是一种分解方法,它把UC问题分解为一系列的混合整数线性规划（MILP）主问题和非线性规划（NLP）子问题。应用分支割平面方法求解MILP,应用新的零空间内点法求解NLP。54机组168时段等多个系统的数值仿真表明,OAM具有快速的收敛速度,能有效处理爬坡约束,为大规模安全约束机组组合问题的有效求解提供了一条新途径。     

基于改进的Benders分解与透视割平面的机组组合算法

经典的Benders分解法(BDM)将问题分解为主问题与子问题2个简单的形式进行求解,由于主问题是一个混合整数问题,其求解是BDM中最费时的部分。基于改进的BDM与透视割平面(PC),提出一种求解火电机组组合(UC)问题的新算法。首先结合覆盖不等式提出改进的松弛型BDM;然后借助于PC和线性化技术建立UC问题的近似混合整数线性规划(MILP)模型;最后利用松弛型BDM求解该模型。包含10~1000台机组的多个系统24时段的测试结果以及与其他方法的比较说明所提算法是有效的。     

一种求解机组组合问题的内点半定规划方法

提出一种基于内点半定规划(semidefinite programming,SDP)直接求解机组组合(unit commitment,UC)问题的新方法.通过引入辅助变量,该方法将原整数变量约束转化为凸二次约束,进而将UC问题转化为半定规划问题,并用现代内点法进行求解.针对计算结果中整数变量存在微小偏差的问题,采用启发式技术进行修正.100机24时段等6个系统的仿真结果表明,所提方法能有效处理机组爬坡约束,具有较快的计算时间,适合于求解大规模的UC问题,是一种有应用前景的方法.     

基于内点半定规划的机组组合问题

提出一种基于内点半定规划(semidefinite program- ming, SDP)直接求解机组组合(unit commitment, UC)问题的新方法。通过引入辅助变量,该方法将原整数变量约束转化为凸二次约束,进而将UC问题转化为半定规划问题,并用现代内点法进行求解。针对计算结果中整数变量存在微小偏差的问题,采用启发式技术进行修正。100机24时段等6个系统的仿真结果表明,所提方法能有效处理机组爬坡约束,具有较快的计算时间,适合于求解大规模的UC问题,是一种有应用前景的方法。     

求解机组组合问题的次超立方紧混合整数规划广义割平面法

为改进机组组合(unit commitment,UC)问题的求解效率,基于超立方(hyper-cube,HC)投影,构造了计及爬坡约束UC问题的次超立方混合整数规划(sub HC mixed integer programming,SHC-MIP)模型,并基于该模型和广义割平面(extended cutting plane,ECP)技术,提出一种新的求解UC问题的确定性方法(SHC-MIP-ECP)。该方法首先利用超立方投影将UC问题的混合整数规划(mixed integerprogramming,MIP)模型等价投影为具有更紧连续松弛的SHC-MIP模型。然后采用ECP方法产生序列混合整数线性规划来求解SHC-MIP模型。10—100机组24时段等7个算例的仿真结果表明:利用ECP方法求解UC问题的2种模型时,SHC-MIP能比MIP获得质量更好的次优解;此外,所提方法计算速度快,适合求解大规模UC问题。     

基于内点割平面算法的电力系统机组优化组合研究

合理的开停机方案将为电力系统运行带来很大的经济效益,现代电力系统对机组优化组合算法的收敛速度和解的质量要求越来越高.文章提出了一种改进的内点割平面算法(IPCPM)求解机组组合问题,与原IPCPM相比,在退化解的处理过程中避免了多次的矩阵列交换和秩计算,同时省略了对偶最优基的判断流程,使算法计算量明显减少,速度更快.通过多个不同规模和特性的系统测算,表明该算法能有效地产生割平面约束,计算结果准确合理,改进后的算法实现更方便,计算更快速,适合求解大型电力系统机组组合问题.     

求解机组组合问题的改进混合整数二次规划算法

混合整数二次规划(MIQP)算法求解机组组合问题具有全局优化能力,但是针对大规模优化问题,其计算速度和计算精度将受影响.文中提出了求解机组组合问题的改进MIQP算法.该算法的核心思想是引入了松弛和解耦2种改进策略.通过求解松弛整数变量的二次规划模型,首先获得机组组合的下界空间,然后再通过拉格朗日解耦算法获得机组组合的上界空间,进而在上下界确定的寻优空间内采用MIQP算法进行再优化.不同测试算例表明,改进的MIQP算法快速且有效,可以降低优化问题的复杂度,显著减少计算时间.     

按类别扩展不等式约束的内点优化算法

内点法是求解复杂优化问题的重要算法,对不等式约束的处理是影响算法性能的关键因素之一,更严苛的不等式约束标志着更好的优化指标和更差的收敛性。为缓解这种矛盾,提出一种按类别松弛不等式约束的内点法,称为类扩展内点法。通过在同种类别的不等式约束方程中增加相同的类扩展变量,并在目标函数中用罚因子迫使类扩展变量的平方和趋向0实现该目的。该方法在原优化问题有解时给出高度近似的结论,在某些优化问题因不等式约束过紧无解时给出约束需放开的幅度以及对应的最优解,在某些优化问题因迭代方向偏差无解时扩展有效的搜索路径而有解。最优潮流的算例验证了所提方法的有效性。     

求解含风电场机组组合问题的透视割平面邻域搜索算法

提出一种求解含风电场机组组合(Unit Commitment, UC)问题的透视割平面邻域搜索(Perspective Cut Neighborhood Search, PC-NS)算法。基于PC建立了含风电场UC问题的混合整数线性规划模型。以不考虑误差场景UC问题的最优解为中心构造邻域,在此邻域内搜索以获得含风电场UC问题的可行解。以此可行解为中心构造邻域,在此邻域内搜索以获得含风电场UC问题高质量的次优解。最后进行数值仿真,结果表明,所提算法能有效求解含风电场UC问题。和其他方法相比,PC-NS算法获得了更好的次优解,而且用时大大减少。     

不确定时滞广义T-S模糊系统的鲁棒镇定

研究了不确定时滞广义T-S模糊系统的鲁棒镇定问题.基于李亚普诺夫稳定性定理和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了使闭环系统稳定的条件,采用凸优化的方法求解一组线性矩阵不等式可以得到状态反馈控制器的参数.仿真实例验证了本文所提出方法的有效性.     

The method of recursive aim inequalities in adaptive control theory

The method of recursive aim inequalities has been used in the theory of adaptive control since the late 1960s by a group of Leningrad mathematicians. The problem is reduced to an infinite system of recursive inequalities on the vectors of unknown parameters. These inequalities can be solved by using specially developed, finitely convergent algorithms. The method is illustrated by the solution of adaptive control problems for linear discrete systems under different assumptions on the plant and disturbances.     

一种三电平高压变频器IGBT驱动电路的实现

三电平高压变频器对IGBT驱动电路有特殊的要求,比如:高低压侧的隔离问题、绝缘等级、动态驱动能力以及快速保护功能都有严格的要求。采用美国Unitrode公司生产的UC3726/3727驱动IGBT芯片对,两芯片可组合使用,从而可以达到理想的驱动效果。测试结果表明了该方法的可行性。     

Robust fault estimation based on learning observer for Takagi-Sugeno fuzzy systems with interval time-varying delay

This paper studies the problem of robust fault estimation for a class of Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy systems which subject to interval time-varying delay, external disturbance, and actuator fault. The designed learning observer can achieve simultaneous estimation of system state and time-varying or constant actuator fault. Then, we construct a new Lyapunov-Krasovskii functional including the information of the lower and upper delay bounds; compared with the time-varying delay, the interval time-varying delay is the less conservative form. Furthermore, one less conservative delay-dependent condition for the existence of learning observer is given in terms of linear matrix inequalities. In addition, the results for the systems with interval time-varying delay are simplified when the delay is not concluded. Finally, simulation results of two examples are presented to show the effectiveness of the proposed method.     

Revenue adequate bidding strategies in competitive electricitymarkets

Energy trading in a competitive electricity market can be modeled as a two-level optimization. At the top level a centralized economic dispatch (CED) uses a priority list method to solve the fundamental problem of reliable market clearing with price discovery. The lower level consists of a set of decentralized bidding (DB) subproblems. The DB model uses a self-unit scheduling simulator based on parametric dynamic programming to produce hourly bid curves for the central dispatch coordinator. Unit operating constraints and costs such as the unit minimum-up and minimum-down times, ramp rates, and the unit start-up, no-load and sunk capital costs are internalized in the bid curves through the simulator. A special algorithm is presented to solve the revenue adequacy problem for marginal units. Both CED and DB models are based on the revenue maximization in contrast with the cost minimization criteria used in the conventional unit commitment (UC). The proposed method has been tested in a study case and some interesting results have been demonstrated     

具有爬升约束机组组合的充分必要条件

在Lagrangian松弛框架下，很难确定机组组合问题的一个可行解是否可通过调整对偶机组组合而获得。对于具有爬升约束的机组组合调度问题来说，由于机组出力在连续的2个开机区间的耦合性，求解可行解就更困难。在Lagrangian松弛框架下，开发1个机组组合新方法的核心是如何获得1个可行的机组组合。文中采用Benders分解可行性条件严格证明了在给定时段，机组组合可行的充分必要条件：即在该时段一个相应于系统负载平衡约束和旋转各用约束的不等式组成立。该条件不需要求解经济分配问题，就可以判定机组组合的可行性。有了此条件，可在发电功率经济分配前知道机组组合是否可行，若不可行，则可通过调整机组组合状态而获得可行的组合。该条件对于构造一个求解机组组合问题的系统方法是重要且有效的。数值测试表明该条件是判定机组组合可行性的有效方法。     

Delta算子不确定系统的最优保性能控制

研究了Delta算子描述下的具有范数有界参数不确定线性系统的最优保性能控制律的设计问题．运用线性矩阵不等式，首先证明了保性能控制律的存在的充分必要条件，然后用一个线性矩阵不等式的可行解给出了所有保性能控制律的一个参数化的表示．在此基础上，通过建立和求解一个凸优化问题，给出了最优保性能控制律的设计．最后，用一个例子验证了给出方法的可行性．     

Vacuum interrupters: the new technology for switching andprotecting distribution circuits

This paper provides application guidelines for, and shows the advantages of, applying vacuum interrupters (VIs) to switch and to protect power distribution circuits. The performance of VIs for load switching and for short-circuit interruption is discussed with reference to long-term switching life and low maintenance costs. During this discussion, the unique ability of the VI to handle developing faults is analyzed. The effects of current chop and voltage escalation on the components in a distribution circuit are examined, and straightforward methods to minimize their effects are presented. The advantages of using VIs for long life, maintenance-free performance for capacitor switching, and for motor switching are discussed. The paper discusses the very fast recovery characteristics of VIs and shows how these characteristics can be used to produce a circuit breaker that will reliably protect distribution transformers. Finally, the use of VIs for other switching duties is examined