【干货分享|常用优化】目前电力系统哪些优化技术比较常用呀?读者意见,仅供参考+互助群聊邀请

2024-12-23 08:03   山东  



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1. 数学规划方法

(1)线性规划(LP)

  • 适用于问题可以线性化的场景,比如潮流计算、经济调度。
  • 优点:计算效率高,成熟工具多(如Gurobi、CPLEX、MATLAB)。

(2)非线性规划(NLP)

  • 适用于需要考虑非线性约束的优化问题,比如优化潮流、电压稳定分析。
  • 缺点:易陷入局部最优,计算复杂度较高。

(3)混合整数线性规划(MILP)

  • 适合同时优化离散决策(如开关状态)和连续决策(如发电功率)。
  • 常用于机组组合问题、配电网重构。

(4)动态规划(DP)

  • 常用于需要考虑时序的优化问题,比如水电站调度。
  • 缺点:高维问题中会遇到“维度灾难”。

2. 启发式与元启发式算法

(1)遗传算法(GA)

  • 应用于分布式能源优化、容量规划等。
  • 特点:全局搜索能力强,但易于收敛慢。

(2)粒子群优化(PSO)

  • 在机组组合、电力系统无功优化等问题中常用。
  • 优点:计算简单,易实现;缺点:易陷入局部最优。

(3)差分进化算法(DE)

  • 适用于非线性、非凸优化问题,比如多能流优化。
  • 比遗传算法更简单,但参数敏感性较高。

(4)模拟退火算法(SA)

  • 常用于配电网重构、经济调度等。
  • 特点:搜索随机性较强,可以跳出局部最优。

(5)混合算法(GA+PSO、PSO+DE等)

  • 综合多种算法的优点,提升求解效率和精度。

3. 机器学习与人工智能

(1)强化学习(RL)

  • 适用于电力市场竞价、动态能源管理等问题。
  • 优势:可以在不确定性环境下学习最优策略。

(2)深度强化学习(DRL)

  • 用于复杂场景下的多时间尺度决策(如电网调度、多能源系统优化)。
  • 特点:对高维状态空间有更强适应能力。

(3)神经网络回归与预测

  • 用于负荷预测、风电/光伏出力预测等优化的输入。

(4)支持向量机与决策树

  • 应用于负荷分类、异常检测等子模块中。

4. 鲁棒优化与随机优化

(1)鲁棒优化

  • 考虑最坏情况下的优化问题,适用于风电/光伏等不确定性较大的场景。
  • 应用:储能规划、需求响应。

(2)随机优化

  • 考虑输入的不确定性分布,用概率约束进行优化。
  • 应用:电力系统长期规划、多场景负荷调度。

5. 分布式与分层优化

  • 用于解决大规模复杂电力系统问题,尤其是多区域协同调度和多主体参与的场景。

(1)交替方向乘子法(ADMM)

  • 应用于分布式优化问题,如分布式能源调度、虚拟电厂优化。

(2)分层优化

  • 应用于市场分层机制、主网与微网协同优化等场景。

6. 多目标优化

  • 适用于需要同时优化多个冲突目标(如经济性与环保性)的场景。

(1)Pareto前沿法

  • 生成一组最优解,供决策者选择。

(2)基于权重的加权和法

  • 通过调整权重来平衡各目标。

7. 最新热点技术

(1)安全深度强化学习(Safe DRL)

  • 在优化过程中结合约束条件,确保优化解的可行性。
  • 应用:电网恢复、微电网调度。

(2)联邦学习(Federated Learning)

  • 在保护数据隐私的前提下,联合多个电力系统子区域优化。

(3)图神经网络(GNN)

  • 用于电网拓扑优化和预测,尤其适合大规模复杂电网。

这些技术方法可以根据具体问题(如实时性、规模性、不确定性)选择组合,形成更强大的优化方案。如果你需要深入了解某一类技术的应用或工具,可以进一步探讨

:文字经过GPT辅助润色,请酌情参考


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