求解离散无功优化的非线性原-对偶内点算法

针对无功优化计算中离散变量和连续变量共存问题，提出用直接非线性 原-对偶内点法内嵌罚函数的新算法。通过对几个不同规模试验系统计 算分析，并与Tabu搜索 法求得的结果比较，证明了该方法是有效的，而且在计算速度、收敛性和优化精度上都优 于Tabu搜索法。这使内点法在解决非线性混合整数规划无功优化的有效性和实用性方面更进 了一步。     

计及静态电压稳定约束的无功优化规划

选择无功补偿设备投资和系统有功网损的综合费用作为目标函数，同时考虑满足电压水平和电压稳定性两个约束条件来探讨无功规划问题。选取用电压稳定裕度不低于某一个允许的最小稳定裕度来表示电压稳定约束。分别对正常运行工作点和电压崩溃点引入2组变量和潮流方程，从而使得电压稳定裕度可以用临界运行状态下负荷的总视在功率与正常运行状态下负荷的总视在功率之差来显式表达。该模型相对于传统无功规划模型的优势表现在能够根据稳定裕度的目标值直接求得在合理电压水平下的最佳无功补偿配置方案，但其优化模型的等式和不等式约束及变量的数目却大幅增加，使得计算量远大于传统的无功规划问题。在IEEE 14节点和118节点2个试验系统的计算表明，采用非线性原对偶内点法求解该模型时，其计算精度及收敛性都比较好。     

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-     

基于灾变遗传算法的无功规划优化

摘要： 提出了应用于电力系统无功规划优化的灾变遗传算法。算法中引入“灾变”的概念来保证解空间的多样性；采用了分组整数编码技术和锦标赛选择机制；提出采用与十进制整数编码策略相结合的邻近变异操作算子，以避免二进制编码中的海明悬崖。将此算法应用在佛山226个节点的电力系统中。结果表明它能克服一般遗传算法（GA）的早熟收敛倾向和改善GA的局部搜索能力，比常规GA的寻优效率高得多。     

多目标最优潮流问题的模糊建模及内点解法

针对多目标最优潮流问题，用模糊集理论将多目标函数和部分可伸缩的约束条件模糊化，借助于最大、最小算子把多目标模糊最优潮流问题转化为标准的单目标非线性规划问题，并采用原-对偶路径跟踪内点法进行求解，从而使最优潮流问题在更加符合实际情况的模型上实现优化，且其迭代收敛性得到了明显提高。     

基于启发式算法和Bender′s分解的无功优化规划

针对城市高中压配电网的长期无功优化规划问题，提出了基于启发式算法和Bender′s分解技术的两段式求解方 法。该方法将启发式算法、Bender′s分解和线性规划等技术相结合，充分保证了系统的可求解性和解的合理 性，将其应用于实际电力系统规划中取得了良好的效果。     

基于改进非线性预报-校正内点法的最优潮流

提出一种改进的非线性预报-校正内点法，该方法在校正阶段应用了多中心校正的超立体空间映射技术，经过合理配置一些关键参数改善了映射空间的结构，使算法在每次迭代时只需1次校正计算就能获得较大的迭代步长，从而快速收敛至最优解。通过IEEE 14，IEEE 30，IEEE 57，IEEE 118这4个测试系统的仿真计算表明，该算法收敛快，其迭代次数基本与每次迭代进行4次中心校正计算的多中心校正内点法相当，而且鲁棒性好，未出现数值稳定问题。     

基于非线性内点法的安全约束最优潮流:(一）理论分析

提出了一种考虑多预想事故的安全约束最优潮流内点算法。分析了多预想事故下安全约束最优潮流模型的构建及控制变量的划分。直接应用一类基于扰动KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件的非线性路径跟踪内点理论来设计这一大规模非线性规划问题的解法。对算法核心———简约KKT系统进行了深入的结构分析，导出一种由4×4块元素构成，按预想事故分块对角排列，类似节点导纳矩阵结构的修正系统稀疏结构。简约系统的维数仅取决于等式潮流方程的个数，每次迭代的计算规模稍大于同时求解基态和 c个起作用预想事故牛顿潮流迭代的8倍。     

恢复潮流可行解的优化控制策略

针对一系列预想故障，提出了一种恢复潮流可行解的优化控制策略。该策略采用恢复潮流解和恢复可行解的两步法，以最小控制代价为目标，把恢复系统可行解的控制问题转化为一类非线性规划问题求解。针对无潮流解的故障，利用最优切负荷算法恢复潮流解，同时利用模式分析法研究了节点注入无功功率对应关键电压失稳模式的参与因子，这些参与因子决定了在随后恢复可行解的过程中负荷切除和发电机出力调整的优先权。采用考虑离散变量的原 — 对偶内点法求解上述非线性优化问题。算例仿真表明，通过模式分析选择优化变量减小了优化问题的规模，提高了优化计算的收敛速度。     

网络流和内点法结合的有功动态优化调度

为便于电力市场柔性地做出决策，研制灵活的求解、分析有功优化调度模型和算法就显得特别重要。文中将有功潮流方程表达成网络流形式，结合内点法的预测校正、前瞻技术和稀疏处理技术，建立了适用于多种方式计算的、动态的有功优化调度模型和算法，可以作为电力市场环境下有功优化调度分析的辅助工具。     

旋转备用的经济分配及其内点法实现

在最优潮流中，发电机组出力通常是独立变量，然而系统的旋转备用约束增加了发电机组出力间的耦合关系。基于非线性内点法针对实时旋转备用最优分配问题提出了一种解耦算法，使得发电机约束矩阵和网络约束矩阵在最优潮流中能够单独进行得到。进一步推导得到一个降阶的KKT（Karush-Kuhn-Tucker）系统，其规模由网络自身大小决定，仅通过修改扩展海森矩阵元素即可计及旋转备用约束的影响，并使用先进的超级稀疏技术全面分析、研究了该降阶KKT系统的稀疏结构。该算法涉及的旋转备用也包括了切负荷。     

考虑相邻时段投切次数约束的动态无功优化启发式策略

在开关日动作次数约束基础上,考虑分接头挡位的相邻时段动作次数约束,建立了一种更加实用的动态无功优化新模型。按照“先投先切、后投后切”原则,将同一母线的多个电容器组等效为1个集中变量,并根据其中的电容器组个数来确定等效变量的动态约束值。由此,既满足了电容器的实际动态约束,又减小了模型的变量规模。在求解动态无功优化问题时,以混合智能算法为基础,提出处理动态约束的启发式调整策略,采用稀疏技术,有效提高了算法的效率。IEEE 14与IEEE 30节点系统和一个实际系统的仿真结果验证了所述模型的正确性和算法的有效性。     

一种恢复最优潮流可行性的实用方法

最优潮流无解时,以往只能凭借经验和反复调试才能恢复其可行性。文中提出了一种最优潮流的扩展模型来恢复最优潮流的可行性。在等式约束和不等式约束中加入松弛变量,并在目标函数中加入相应的惩罚项,采用改进的原对偶内点法来求解。算例仿真的结果表明:当原问题可行时,该模型可以收敛到原问题的最优解;当前约束或者控制变量越界导致原问题无解时,可以自动到更大的可行域内寻优,快速得到近似解,并且可以明确指出导致原问题无解的关键约束,从计算结果中可以方便地得到调整的措施,即调整有功、无功补偿量或者安全约束指标。改进的算法在各种情况下都有很好的收敛性。与其他模型和方法的比较说明了该模型和算法的优越性。该方法可以在多个方面得到实际应用。     

基于非线性内点法的安全约束最优潮流:（二）算法实现

提出一种考虑多预想事故的安全约束最优潮流内点算法实施方案。讨论了预想事故集中，起作用预想事故的监视与强制策略及不可行预想事故的辨识。根据简约KKT（Karush-Kuhn-Tucker）系统的带边列分块对角特殊结构，推导了内点安全约束最优潮流的一种分解协调实施算法。为保证预想事故扫描对安全约束最优潮流的支撑，提出了一种能量管理系统中安全约束最优潮流和静态安全分析模块间的衔接和交互方案。算法在IEEE 14节点等4个系统上，对全部非解列型开断事故进行了大量的计算，结果表明，算法有效、可靠。安全约束最优潮流解与经典最优潮流解在安全性和经济性上的比较则显示了将静态安全约束引入经典最优潮流的必要性。     

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。     

计及无功电价波动的综合输电权拍卖及其内点法实现

节点实时电价反映了电能的边际成本，有功实时电价或无功实时电价的波动都会给用户带来金融风险，只有相对稳定的有功及无功价格才会给用户带来相对稳定的收益。在现有有功输电权概念的基础上，增加了无功功率部分，即文中所提出的综合输电权，可以更全面地规避实时电价波动造成的风险。并且，在远期能量市场上，把综合输电权与远期能量一起拍卖，然后利用基于内点法的最优潮流方法实现了该拍卖的计算，为高效解算交流模型下的输电权问题提供了解算基础。IEEE 9节点算例证明了该方法的有效性。     

基于混沌粒子群优化方法的电力系统无功最优潮流

针对电力系统无功最优潮流问题，提出一种混沌粒子群优化（CPSO）方法，以克服粒子群优化(PSO)方法容易早熟而陷入局部最优解的缺点。该方法结合混沌变量良好的遍历特性及混沌优化的特点，对即将重合而引起搜索能力下降的粒子赋予混沌状态搜索，其余粒子仍以常规PSO方法搜索，从而提高PSO方法的寻优性能。通过对IEEE 6,IEEE 14,IEEE 30和IEEE 118测试系统无功最优潮流问题的计算及分析，表明CPSO方法具有很高的搜索效率和诱人的应用前景。     

水库的线性和非线性调度规则的研究

本文研究了用确定性优化技术建立水库调度规则的方法。首先提出了用逐步优化算法(POA)求解水库优化调度模型,得出水库最优放水、库水位等序列,进而对该序列进行逐步多元回归,获得水库的线性和非线性调度规则,最后通过实例验证,得到满意成果。     

输配电网络规划优化方法的研究进展

对输配电网络规划的研究简况作了介绍,重点分析和总结了输配电网络规划优化的数学优化方法及其遗传算法、蚁群算法、Tabu搜索法等启发式算法的研究现状、存在问题,并分析了今后的研究方向,指出今后应研究输配电网络规划优化的特点.确定启发式算法的寻优模型和参数,保证算法的搜索方向,提高算法搜索效率,以获得输配电网络的全局最优解.     

浅谈系统规划理论在水电项目工期成本优化中的应用

在水利工程施工组织设计中，系统规划理论中的线性规划技术得到了广泛应用，文章把线性规划模型应用于解决水电工程施工中的工期成本优化问题，并应用计算机技术来解决工期成本优化的线性规划模型问题，为水电项目施工进度、成本管理提供了一条途径。