交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)求解两分块优化的研究已经逐渐完善,但对于非凸多分块优化的研究较少,提出了一种带松弛步长参数的对称邻近ADMM用于求解非凸一致性问题。在适当的假设条件下,证明了...交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)求解两分块优化的研究已经逐渐完善,但对于非凸多分块优化的研究较少,提出了一种带松弛步长参数的对称邻近ADMM用于求解非凸一致性问题。在适当的假设条件下,证明了算法的全局收敛性。其次,在效益函数满足Kurdyka-Lojasiewicz(KL)性质时,证明了算法的强收敛性。最后,数值实验验证了算法的有效性。展开更多
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
针对智能反射面(reconfigurable intelligent surface,RIS)辅助的毫米波通信系统中传统信道估计方案导频开销过高、计算复杂度较大的问题,提出了一种基于多用户联合场景的交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,A...针对智能反射面(reconfigurable intelligent surface,RIS)辅助的毫米波通信系统中传统信道估计方案导频开销过高、计算复杂度较大的问题,提出了一种基于多用户联合场景的交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)信道估计方案。首先,利用不同用户级联信道存在公共BS-RIS部分,估计出用户信号的公共子空间并进行投影,有效减弱了噪声的影响。其次,考虑多用户级联信道的相关性和稀疏性,构建了稀疏级联信道矩阵和公共缩放因子矩阵的优化问题。对于该非凸联合优化问题,采用ADMM算法,交替优化估计稀疏矩阵和公共缩放因子矩阵。仿真结果表明,与现有方法相比,提出的基于多用户联合的ADMM信道估计方案导频开销将减少约50%。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
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.
文摘交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)求解两分块优化的研究已经逐渐完善,但对于非凸多分块优化的研究较少,提出了一种带松弛步长参数的对称邻近ADMM用于求解非凸一致性问题。在适当的假设条件下,证明了算法的全局收敛性。其次,在效益函数满足Kurdyka-Lojasiewicz(KL)性质时,证明了算法的强收敛性。最后,数值实验验证了算法的有效性。
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。
文摘针对智能反射面(reconfigurable intelligent surface,RIS)辅助的毫米波通信系统中传统信道估计方案导频开销过高、计算复杂度较大的问题,提出了一种基于多用户联合场景的交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)信道估计方案。首先,利用不同用户级联信道存在公共BS-RIS部分,估计出用户信号的公共子空间并进行投影,有效减弱了噪声的影响。其次,考虑多用户级联信道的相关性和稀疏性,构建了稀疏级联信道矩阵和公共缩放因子矩阵的优化问题。对于该非凸联合优化问题,采用ADMM算法,交替优化估计稀疏矩阵和公共缩放因子矩阵。仿真结果表明,与现有方法相比,提出的基于多用户联合的ADMM信道估计方案导频开销将减少约50%。
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。
