Suzhou Electric Appliance Research Institute
期刊號(hào)： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

Article retrieval

文章檢索

首頁(yè) >> 文章檢索 >> 往年索引

基于改進(jìn)近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃的安全約束機(jī)組組合算法

來(lái)源：電工電氣發(fā)布時(shí)間：2024-03-11 10:11 瀏覽次數(shù)：427

基于改進(jìn)近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃的安全約束機(jī)組組合算法

曾愷, 朱建全
(華南理工大學(xué) 電力學(xué)院，廣東 廣州 510640)
 
    摘 要：針對(duì)電力系統(tǒng)的安全約束機(jī)組組合問(wèn)題，提出了一種基于改進(jìn)近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃的求解算法。考慮到安全約束機(jī)組組合是一個(gè)多時(shí)段混合整數(shù)非線性規(guī)劃問(wèn)題，難以直接求解，所提算法將其建模成馬爾可夫決策過(guò)程，并利用近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)解耦求解。為了處理近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃決策空間過(guò)大的問(wèn)題，所提算法通過(guò)決策空間縮減技術(shù)提前獲得大部分機(jī)組的開(kāi)停機(jī)狀態(tài)，有效提高求解效率。在 IEEE 39 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)上進(jìn)行了算例分析，驗(yàn)證了所提算法的有效性。
    關(guān)鍵詞： 安全約束機(jī)組組合；混合整數(shù)非線性規(guī)劃；近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃；決策空間縮減技術(shù)
    中圖分類號(hào)：TM715 ；TM76     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-3175(2024)02-0001-07
 
A Security-Constrained Unit Commitment Algorithm Based on
Improved Approximate Dynamic Programming
 
ZENG Kai, ZHU Jian-quan
（School of Electric Power Engireering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China）
 
    Abstract: In this paper, an improved approximate dynamic programming algorithm is proposed for the security-constrained unit commitment in power systems. First, considering security-constrained unit commitment is a multi-period mixed integer non-linear programming problem, which is difficult to solve directly, the proposed algorithm models it into a Markov decision process, and uses approximate dynamic programming to achieve decoupling. Then, in order to deal with the problem of excessive decision-making space for approximate dynamic programming, the proposed algorithm obtains the start-up and shut-down states of most units in advance through the decision space reduction technique, which effectively improves the solution efficiency. Finally, case studies are conducted on the IEEE 39-bus system and a practical system to validate the effectiveness of the proposed algorithm.
    Key words: security-constrained unit commitment; mixed integer non-linear programming; approximate dynamic programming; decision space reduction technique
 
參考文獻(xiàn)
[1] 夏清，鐘海旺，康重慶. 安全約束機(jī)組組合理論與應(yīng)用的發(fā)展和展望[J] . 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33(16) ：94-103．
[2] YANG N, DONG Z, WU L, et al.A Comprehensive Review of Security-Constrained Unit Commitment[J].Journal of Modern Power Systems and Clean Energy，2022，10(3) ：562-576.
[3] SEN S, KOTHARI D P.Optimal Thermal Generating Unit Commitment:A Review[J].International Journal of Electrical Power & Energy Systems，1998，20(7) ：443-451.
[4] SARAVANAN B, DAS S, SIKRI S, et al.A Solution to the Unit Commitment Problem a Review[J].Frontiers in Energy，2013，7(2) ：223-236.
[5] JOHNSON R C, HAPP H H, WRIGHT W J.Large Scale Hydro-Thermal Unit Commitment-Method and Results[J].IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems，1971，90(3) ：1373-1384.
[6] SENJYU T, SHIMABUKURO K, UEZATO K, et al.A Fast Technique for Unit Commitment Problem by Extended Priority List[J].IEEE Transactions on Power Systems，2003，18(2) ：882-888.
[7] 孫力勇，張焰，蔣傳文. 基于矩陣實(shí)數(shù)編碼遺傳算法求解大規(guī)模機(jī)組組合問(wèn)題[J] . 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2006，26(2) ：82-87.
[8] 胡家聲，郭創(chuàng)新，曹一家. 一種適合于電力系統(tǒng)機(jī)組組合問(wèn)題的混合粒子群優(yōu)化算法[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2004，24(4) ：24-28.
[9] MANTAWY A H, ABDEL-MAGID Y L, SELIM S Z.Unit Commitment by Tabu Search[J].IEE Proceedings-Generation, Transmission and Distribution，1998，145(1) ：56-64.
[10] MANTAWY A H, ABDEL-MAGID Y L, SELIM S Z.A Simulated Annealing Algorithm for Unit Commitment[J].IEEE Transactions on Power Systems，1998，13(1) ：197-204.
[11] ZHAI Q, GUAN X, CUI J.Unit Commitment with Identical Units: Successive Subproblem Solving Method Based on Lagrangian Relaxation[J].IEEE Transactions on Power Systems，2002，17(4) ：1250-1257.
[12] BENHAMIDA F, ABDELBAR B.Enhanced Lagrangian Relaxation Solution to the Generation Scheduling Problem[J].International Journal of Electrical Power & Energy Systems，2010，32(10) ：443-451.
[13] 程穎，劉明波，陳鴻琳，等. 交流潮流約束機(jī)組組合的交替方向乘子法[J] . 電網(wǎng)技術(shù)，2019，43(1) ：143-148.
[14] 吳雄，張子裕，劉炳文，等. 基于近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃的建筑能量管理系統(tǒng)日內(nèi)優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 電力自動(dòng)化設(shè)備，2023，43(10) ：225-232.
[15] 石建力，謝麗蓉. 近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解隨機(jī)需求分批配送車(chē)輛路徑問(wèn)題[J]. 運(yùn)籌與管理，2023，32(5) ：16-22.
[16] FERRARI S, STENGEL R F.Online Adaptive Critic Flight Control[J].Journal of Guidance, Control,and Dynamics，2004，27(5) ：777-786.
[17] 梁振成，韋化，李凌，等. 中長(zhǎng)期發(fā)電計(jì)劃的值函數(shù)近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法[J] . 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015，35(20) ：5199-5209.
[18] YUAN Jun, CHEN Sizhe, YU S S, et al.A Kernel-Based Real-Time Adaptive Dynamic Programming Method for Economic Household Energy Systems[J].IEEE Transactions on Industrial Informatics，2023，19(3) ：2374-2384.
[19] SHUAI H, AI X, FANG J, et al.Optimal Real-Time Operation Strategy for Microgrid:ADP Based Stochastic Nonlinear Optimization[C]//IEEE Power & Energy Society General Meeting(PESGM)，2020.
[20] RAMESH A V, LI X.Feasibility Layer Aided Machine Learning Approach for Day-Ahead Operations[J].IEEE Transactions on Power Systems，2024，39(1) ：1582-1593.