为加快故障发生后配电网供电恢复方法的求解效率,文中提出了一种基于改进交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)的配电网多时段分布式供电恢复方法。以故障后最大化负荷恢复量和系统损耗最低为目标,建立了...为加快故障发生后配电网供电恢复方法的求解效率,文中提出了一种基于改进交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)的配电网多时段分布式供电恢复方法。以故障后最大化负荷恢复量和系统损耗最低为目标,建立了配电网多时段供电恢复模型。引入超松弛技术和惩罚参数动态调整技术对ADMM进行改进,提出了基于自适应松弛惩罚参数ADMM的配电网多时段分布式供电恢复方法。最后在改进的IEEE-33节点系统上进行算例分析,结果表明文中所提基于自适应松弛惩罚参数ADMM具有较好的分布式计算性能。展开更多
针对目标函数中包含耦合函数H(x,y)的非凸非光滑极小化问题,提出了一种线性惯性交替乘子方向法(Linear Inertial Alternating Direction Method of Multipliers,LIADMM)。为了方便子问题的求解,对目标函数中的耦合函数H(x,y)进行线性化...针对目标函数中包含耦合函数H(x,y)的非凸非光滑极小化问题,提出了一种线性惯性交替乘子方向法(Linear Inertial Alternating Direction Method of Multipliers,LIADMM)。为了方便子问题的求解,对目标函数中的耦合函数H(x,y)进行线性化处理,并在x-子问题中引入惯性效应。在适当的假设条件下,建立了算法的全局收敛性;同时引入满足Kurdyka-Lojasiewicz不等式的辅助函数,验证了算法的强收敛性。通过两个数值实验表明,引入惯性效应的算法比没有惯性效应的算法收敛性能更好。展开更多
电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优...电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优化的分布式最优调度方法。建立了电力网络潮流约束、天然气网络管网约束、电-气耦合约束下的IES集中式控制模型,并利用凸松弛技术和大M法对非凸约束进行了转化;基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对集中式控制模型进行解耦,使其转化为电力网络和天然气网络独立优化的分布式协同控制模型,并给出了电-气IES分布式控制方法的实施流程;用算例系统对所提方法的可行性和有效性做了验证。展开更多
随着高比例、大规模分布式光伏并网以及电动汽车的普及,如何发挥电动汽车灵活性、实现配电网分布式光伏与本地电动汽车负荷灵活性资源的友好协调是当前需要解决的重要问题。为此,提出了考虑电动汽车与分布式光伏协同的配电网集群划分与...随着高比例、大规模分布式光伏并网以及电动汽车的普及,如何发挥电动汽车灵活性、实现配电网分布式光伏与本地电动汽车负荷灵活性资源的友好协调是当前需要解决的重要问题。为此,提出了考虑电动汽车与分布式光伏协同的配电网集群划分与运行策略。首先,建立电动汽车可调充电功率灵活性聚合模型,提出基于Louvain算法的改进模块度指标配电网分布式集群划分方法;其次,基于历史数据信息生成电动汽车多时间尺度充电场景,提出考虑电动汽车充电灵活性的分布式集群协同优化模型;最后,采用同步交替方向乘子法(synchronous alternating direction multiplier method,SADMM)实现各集群优化模型的分布式求解。仿真结果表明,利用电动汽车充电灵活性参与配电网协同运行可有效提高分布式光伏利用率,并且在满足电动汽车用户充电需求的同时保证了配电网电压运行安全。展开更多
分布式资源大规模并网要求配电网的灵活调控能力不断增强,如何充分利用多层级灵活性资源协助系统运行成为目前亟待解决的问题。为此,文中提供一种支撑多种资源接入配电网的分级自治协同策略。首先,分析多层级下灵活性资源特性,对分布式...分布式资源大规模并网要求配电网的灵活调控能力不断增强,如何充分利用多层级灵活性资源协助系统运行成为目前亟待解决的问题。为此,文中提供一种支撑多种资源接入配电网的分级自治协同策略。首先,分析多层级下灵活性资源特性,对分布式资源出力采用概率模型以减少其不确定性因素影响。其次,构建主变-馈线-台区分层分区优化调度模型,台区层进行内部自治并将等值结果传递给馈线层,馈线层基于网络架构和资源运行特性进行区域划分,实现兼顾系统安全性和经济性的主配协同优化,并采用基于谱惩罚参数的自适应交替方向乘子法(spectral penalty parameter based adaptive alternating direction method of multipliers,SPPA-ADMM)进行求解。最后,选用改进的IEEE 33节点算例进行仿真,仿真结果表明文中所采用的并行控制方式能有效提高优化求解的效率,验证了所提策略对多种分布式资源分级接入配电网运行调控具有指导意义。展开更多
为了应对海量分布式资源分层分布接入柔性配电网给无功优化引入的不确定性,提出了基于概率场景驱动的柔性配电网分布式无功优化方法。首先,以最小化系统损耗为目标建立了柔性配电网无功优化模型,其次,综合考虑1-范数和∞-范数的置信约束...为了应对海量分布式资源分层分布接入柔性配电网给无功优化引入的不确定性,提出了基于概率场景驱动的柔性配电网分布式无功优化方法。首先,以最小化系统损耗为目标建立了柔性配电网无功优化模型,其次,综合考虑1-范数和∞-范数的置信约束,构建基于概率场景模糊集的柔性配电网分布鲁棒无功优化模型。在此基础上,以分布式优化模型为外部框架,采用一致性加速梯度交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)进行全局协调与更新迭代求解,以各子区域分布鲁棒优化模型为内部框架,采用列与约束生成(column and constraint generation,CCG)算法求解。基于改进的IEEE-33节点系统的算例仿真结果表明,所提出的柔性配电网分布式无功优化方法具有较好的收敛性,兼顾了经济性和鲁棒性的平衡。展开更多
文摘针对具有星间链路(inter-satellite links,ISL)的低轨(low earth orbit,LEO)多卫星系统,提出了一种基于多卫星协作传输的和速率(sum rate,SR)最大化预编码算法.传统的预编码算法需要复杂的星上计算来得到数值解,这导致低轨卫星系统面临较大的计算开销和延迟问题.为解决上述关键问题,设计了一种基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)的高吞吐量、低复杂度、具有闭式解的分布式预编码算法.该算法通过构建辅助变量和问题分解,将预编码设计问题转化为多个子问题并行求解,每个子问题仅有一个约束条件,并在每次迭代后仅通过星间链路交换设计的数据矩阵,从而有效实现分布式预编码.仿真结果表明,与典型的两步和速率最大化算法相比,所提出的算法可以实现更高的和速率,同时大幅降低计算复杂度.
文摘为加快故障发生后配电网供电恢复方法的求解效率,文中提出了一种基于改进交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)的配电网多时段分布式供电恢复方法。以故障后最大化负荷恢复量和系统损耗最低为目标,建立了配电网多时段供电恢复模型。引入超松弛技术和惩罚参数动态调整技术对ADMM进行改进,提出了基于自适应松弛惩罚参数ADMM的配电网多时段分布式供电恢复方法。最后在改进的IEEE-33节点系统上进行算例分析,结果表明文中所提基于自适应松弛惩罚参数ADMM具有较好的分布式计算性能。
文摘针对目标函数中包含耦合函数H(x,y)的非凸非光滑极小化问题,提出了一种线性惯性交替乘子方向法(Linear Inertial Alternating Direction Method of Multipliers,LIADMM)。为了方便子问题的求解,对目标函数中的耦合函数H(x,y)进行线性化处理,并在x-子问题中引入惯性效应。在适当的假设条件下,建立了算法的全局收敛性;同时引入满足Kurdyka-Lojasiewicz不等式的辅助函数,验证了算法的强收敛性。通过两个数值实验表明,引入惯性效应的算法比没有惯性效应的算法收敛性能更好。
文摘电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优化的分布式最优调度方法。建立了电力网络潮流约束、天然气网络管网约束、电-气耦合约束下的IES集中式控制模型,并利用凸松弛技术和大M法对非凸约束进行了转化;基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对集中式控制模型进行解耦,使其转化为电力网络和天然气网络独立优化的分布式协同控制模型,并给出了电-气IES分布式控制方法的实施流程;用算例系统对所提方法的可行性和有效性做了验证。
文摘随着高比例、大规模分布式光伏并网以及电动汽车的普及,如何发挥电动汽车灵活性、实现配电网分布式光伏与本地电动汽车负荷灵活性资源的友好协调是当前需要解决的重要问题。为此,提出了考虑电动汽车与分布式光伏协同的配电网集群划分与运行策略。首先,建立电动汽车可调充电功率灵活性聚合模型,提出基于Louvain算法的改进模块度指标配电网分布式集群划分方法;其次,基于历史数据信息生成电动汽车多时间尺度充电场景,提出考虑电动汽车充电灵活性的分布式集群协同优化模型;最后,采用同步交替方向乘子法(synchronous alternating direction multiplier method,SADMM)实现各集群优化模型的分布式求解。仿真结果表明,利用电动汽车充电灵活性参与配电网协同运行可有效提高分布式光伏利用率,并且在满足电动汽车用户充电需求的同时保证了配电网电压运行安全。
文摘分布式资源大规模并网要求配电网的灵活调控能力不断增强,如何充分利用多层级灵活性资源协助系统运行成为目前亟待解决的问题。为此,文中提供一种支撑多种资源接入配电网的分级自治协同策略。首先,分析多层级下灵活性资源特性,对分布式资源出力采用概率模型以减少其不确定性因素影响。其次,构建主变-馈线-台区分层分区优化调度模型,台区层进行内部自治并将等值结果传递给馈线层,馈线层基于网络架构和资源运行特性进行区域划分,实现兼顾系统安全性和经济性的主配协同优化,并采用基于谱惩罚参数的自适应交替方向乘子法(spectral penalty parameter based adaptive alternating direction method of multipliers,SPPA-ADMM)进行求解。最后,选用改进的IEEE 33节点算例进行仿真,仿真结果表明文中所采用的并行控制方式能有效提高优化求解的效率,验证了所提策略对多种分布式资源分级接入配电网运行调控具有指导意义。
文摘为了应对海量分布式资源分层分布接入柔性配电网给无功优化引入的不确定性,提出了基于概率场景驱动的柔性配电网分布式无功优化方法。首先,以最小化系统损耗为目标建立了柔性配电网无功优化模型,其次,综合考虑1-范数和∞-范数的置信约束,构建基于概率场景模糊集的柔性配电网分布鲁棒无功优化模型。在此基础上,以分布式优化模型为外部框架,采用一致性加速梯度交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)进行全局协调与更新迭代求解,以各子区域分布鲁棒优化模型为内部框架,采用列与约束生成(column and constraint generation,CCG)算法求解。基于改进的IEEE-33节点系统的算例仿真结果表明,所提出的柔性配电网分布式无功优化方法具有较好的收敛性,兼顾了经济性和鲁棒性的平衡。
