混合整数线性规划

摘要： 针对轨道电路动态检测数据分析力度不足、难以有效评价轨道电路实际运行状态的问题,改进了基于特征指标提取的轨道电路动态运行质量综合评价方法,并针对指标权重分配不合理的问题,提出基于混合整数线性规划(MILP)的权重分配模型对指标权重分配进行优化,得到轨道电路动态运行质量指数(TEI)。结合实际动态检测数据,探讨了改进的轨道电路动态运行质量综合评价方法在轨道电路动态质量区段评价分析、影响因素分析中的应用。分析结果表明:(1)相比现有评价方法,改进方法得到的TEI更具合理性,且具备足够的区分度;(2)隧道内部区段更易产生邻线邻区段干扰,轨道电路动态运行质量低于桥梁区段;(3)石砟铺垫的区段更易产生邻区段干扰信号串入,轨道电路动态运行质量低于无砟区段;(4)发送端为机械绝缘节、接收端为电气绝缘节的区段轨道电路动态运行质量最好。

摘要： 随着“双碳”政策的提出,如何通过配电网规划设计减少碳排放成为当前研究的热点。针对当前配电网规划模型中缺乏考虑碳排放影响的问题,建立起考虑碳交易市场的配电网多阶段双层扩展规划。模型的规划层考虑了变电站、网架以及分布式电源的规划,运行层考虑规划网架最优运行方式下的运行成本、发电成本以及碳排放成本,然后采用现代Benders分解对构建的混合整数线性规划模型进行求解。最后,将提出的算法模型应用于一个典型的24节点配电网规划算例进行分析。在满足低碳目标的前提下,所提方法能够有效降低配电网规划的综合成本,倾向于建设更高比例可再生能源的配电网。

摘要： 基于灵活编组运营组织模式特点,综合考虑客流与货流之间的竞争关系,以列车编组类型及列车发车间隔为主要决策变量,以乘客等待时间和运营公司运营成本极小化为目标,构建灵活编组条件下轨道交通客货协同运输方案混合整数线性规划模型,得到系统优化的列车编组方案、运行图和客货协同运输方案。当给定编组类型集合且没有货流输入时,本文所构建模型即可退化为传统的固定编组模式下客流运输优化模型。以北京地铁八通线为例设计数值实验,验证了所提模型的有效性,所有实验均由VB语言调用CPLEX优化软件进行求解。算例结果表明,相较于固定编组模式的单一客流运输,本文方法可在乘客平均等待时间仅增加1.1 min的情况下,降低约41.86%的运营成本,大幅度增加运营收益,更好地实现运输服务质量和运营成本的均衡。

摘要： 为避免传统的非协同优化模式下水火电系统检修计划和机组组合方案之间可能存在的冲突,文中以最小化系统总成本和检修计划调整成本为目标,考虑梯级水电耦合特性,建立水火电检修计划与机组组合协同的优化模型,并将其转换为混合整数线性规划模型。文中提出采用目标标度集合方法加速求解,将模型求解分成2个阶段。在第一阶段,标度目标函数中整数变量的系数,探测可能为0的整数变量;在第二阶段,确定取0值的整数变量并将其固定,求解简化的混合整数线性规划模型。以6机水火电系统和某实际省级86机水火电系统为测试系统,验证了文中所提模型与非协同优化相比,能获得更经济合理的检修计划和机组组合方案,所采用的目标标度集合方法能有效提高求解速度。

摘要： 为探究风电、光伏出力的不确定性及储能系统对电气热综合能源系统运行的影响,建立了考虑风电与光伏出力不确定性的电气热综合能源系统日前区间优化模型,利用区间数表示电气热综合能源系统中风电、光伏出力的不确定性,并考虑电网络、天然气网络及热网络等不同设备的上、下限约束。将该模型转化为混合整数线性规划模型,并通过区间线性规划方法求解。利用某园区电气热综合能源系统,对夏、冬季典型日风电、光伏出力不同不确定性程度及储能设备的作用进行了定量与定性仿真分析,验证了所提模型的准确性、经济性及有效性。

摘要： 随着电力市场建设的不断完善,由多个虚拟电厂介入的配电侧市场运营机制日趋复杂。研究了计及多利益主体的配电侧市场交易策略,进而构建了一种用于动态定价和市场出清的双层优化模型。上层以最小化配电系统运营商成本为目标,计及潮流和运行安全约束;下层以最大化虚拟电厂收益为目标,求解经济调度模型。在此基础上,利用线性化技术和互补原理将下层问题转化为均衡约束,进而基于强对偶理论将原始非线性双层优化模型转化为单层的混合整数线性规划模型进行求解。算例仿真验证了本文所建立模型的有效性。

摘要： 可再生能源富集中心与负荷中心分布上的不均衡,以及风电出力的反调峰特性,导致网络潮流对可再生能源高渗透率地区的大规模风电汇聚外送的约束日益凸显。结合风电汇集区及外送通道的布局特征,计及配置储能前后外送电通道利用率提升的影响,以储能系统配置净收益最大化为目标,建立协调大规模风电汇聚外送的电网侧储能优化配置混合整数线性规划模型,优化决策电网侧储能的选址定容及运行策略。算例分析表明,协调风电汇集区和外送通道空间分布优化规划电网侧储能,可提升外送通道的利用率,促进可再生能源消纳。

摘要： 智能储能软开关(ESOP)作为智能软开关(SOP)和储能系统(ESS)深度耦合的电力电子装置,其接入配电系统能有效降低网络损耗,提升系统运行经济性。提出一种计及ESOP接入的配电网协同规划模型。首先,以背靠背电压源型换流器为例,构建ESOP的数学模型;其次,利用线性化手段,建立了配电网的混合整数线性规划模型;最后,通过扩展的IEEE 33节点系统及Portugal 54节点系统对所提的规划模型和求解方法进行了分析和验证,结果表明考虑ESOP接入的配电网协同规划策略能够有效改善电压质量、提升配电系统的经济效益。

摘要： 为降低城市轨道交通大小交路开行方案对时刻表和车底运用计划编制的难度,更好地服务不均衡客流需求,提出一种考虑大小交路的城市轨道交通时刻表与车底运用计划协同优化方法。先针对大小交路开行方案,以提升时刻表服务质量和降低车底运用成本为双目标,通过优化发车间隔、车底接续关系和大小交路开行次序,设计能够统筹时刻表和车底运用计划关系的约束条件,构建两者协同优化模型;再结合模型特点引入辅助变量,将其重构为混合整数线性规划模型,从而实现对模型的有效求解;最后依托广州地铁2号线实际运营数据,验证方法的有效性。结果表明:与原方案相比,优化后的方案可降低车底出入库次数约4.65%,降低总发车间隔偏差约94.80%;在长时段复杂交路计划下,优化方法仍可在兼顾时刻表和车底运用效率的同时实现一体化编制,从而有效降低不均衡客流下的列车运行计划编制难度。

摘要： 随着分布式电源并网和负荷类型的日益复杂,传统配电网重构模型尚未考虑复杂的综合负荷模型。提出了考虑ZIP综合负荷模型的有源配电网混合整数线性规划方法。在辐射状配电网二阶锥潮流模型的基础上,通过线性回归法将ZIP负荷模型等效为ZP负荷模型,建立基于混合整数二阶锥规划的有源配电网重构模型。通过多面体近似将二阶锥约束进行线性化,建立基于混合整数线性规划的有源配电网重构模型。在三个不同规模配电系统的仿真结果表明,基于混合整数线性规划的有源配电网重构模型精度与基于混合整数二阶锥规划的几乎相同,但优化效率提高了15%~30%,具有较高的优化精度和效率。

摘要： 本文基于混合整数线性规划建立了在实时电力市场中进行最优调度的数学模型,揭示了各种辅助服务商品在发电机组间进行分配的市场机制.以25机算例验证了本文算法的有效性.

摘要： 备用是电网运行安全与经济的折中决策问题,是机组组合的本质所在,由此提出协调安全与经济的机组组合方法。该方法将用户期望停电损失融合到机组组合目标中之中,借概率的风险规律为线索,使备用实现自动化配置。其中对系统电量不足期望值(EENS)进行解析化处理,由此构建混合整数线性规划机组组合模型,实现这一问题的解算。

摘要： 针对炼厂石脑油用于催化重整和乙烯生产两种用途的原油混输调度问题建立数学模型,把重整过程和乙烯生产对石脑油芳烃潜含量的不同要求用线性规划的方法实现,以在原油混输调度中对不同类的原油根据需要分别输送和储存,为常减压装置准备好"重整石脑油方案"和"乙烯石脑油方案"的原料,真正符合"宜芳则芳"、"宜烯则烯"的调度原则.建模中应用了MILP(混合整数线性规划)技术和多周期技术,并给出一个应用在6种不同的国外原油及6个生产调度周期的应用实例,考虑了原油从装置罐到厂区罐的一次混输调度,尽量保证管道和厂区罐调度周期末原油质量合格.

摘要： 项目管理中的组合投资是典型的不确定性状态下的决策问题.本文讨论了一般意义上的无概率假设的不确定性状态的风险项目组合投资问题;提出了一种新型风险中性组合投资模型和方法.尤其在处理未来状况是完全不确定或部分不确定时,该研究为项目管理的决策者或管理者提供了一条新的途径和思路.在信息不完全或未来状态不确定下,项目管理者的决策依赖于他的偏好,而管理者对自然状况的态度和偏好可以用一个序权平均(OWA)集结函数来描述.而无论管理者是风险喜好、风险中性或风险厌恶者,OWA集结函数均可以作为其效用函数的恰当描述.管理者的对风险的态度与其乐观度紧密相关.本文,我们建立了项目管理中的风险中性组合投资数学规划模型.该模型是一个非线性规划问题,我们将该问题巧妙地转化为一个混合整数线性规划问题.而该问题可以通过现成的商业软件(如LINGO)简单的求解.本文给出的例子是对该模型和算法的一个解释.其最优解可以解释管理者不同的乐观度和不同的偏好态度对管理者决策的影响程度。

摘要： 城市交通系统是一种具有强随机性及耦合性的非线性系统,到目前为至所提出的模型及统计学上的研究成果都无法对城市交通系统进行满意的描述,这使许多基于模型的交通优化模型都由于模型误差的存在而限制了应用的范围.本文从在线滚动优化的角度对城市交通的动态最优控制问题进行了研究,并建立了单交叉口交通控制的实时优化模型.该模型基于混合整数线性规划(MILP)技术,具有与相邻交叉口所导入的车流绿信波相协调的能力.本文还指出,该模型可以方便地转变为对整个交通网络进行规划的形式,但进一步的讨论指出:这将对优化时域有一定要求,从而带来计算规模及模型误差上的困难.

摘要： 炼钢－连铸生产过程本质上为一批处理过程。由炼钢－连铸生产系统的ＳＴＭ图，给出其混合整数线性规划模型。并用遗传虎法与单纯形法相结合对其进行求解。

摘要： 在电力系统的规划与在线安全监视中,针对一系列严重预想事故时常出现潮流解算发散的情况.最优乘子牛顿法能够保证迭代过程不发散并最终收敛于功率注入空间可行域的边界.借助于灵敏度的计算可将潮流解的恢复转化为一个线性规划问题.本文改进了灵敏度求取模型,引入恢复参数,使用恢复参数对控制参数的灵敏度替代原灵敏度.改进的灵敏度简化了计算流程且避免雅克比矩阵零特征值左特征向量的求取.在规划问题中通过筛选控制变量减小了问题的维数,大大减少了计算代价.IEEE39节点和IEEE118节点算例验证了方法的有效性.

摘要： 在电力系统的规划与在线安全监视中,针对一系列严重预想事故时常出现潮流解算发散的情况.最优乘子牛顿法能够保证迭代过程不发散并最终收敛于功率注入空间可行域的边界.借助于灵敏度的计算可将潮流解的恢复转化为一个线性规划问题.本文改进了灵敏度求取模型,引入恢复参数,使用恢复参数对控制参数的灵敏度替代原灵敏度.改进的灵敏度简化了计算流程且避免雅克比矩阵零特征值左特征向量的求取.在规划问题中通过筛选控制变量减小了问题的维数,大大减少了计算代价.IEEE39节点和IEEE118节点算例验证了方法的有效性.

摘要： 在电力系统的规划与在线安全监视中,针对一系列严重预想事故时常出现潮流解算发散的情况.最优乘子牛顿法能够保证迭代过程不发散并最终收敛于功率注入空间可行域的边界.借助于灵敏度的计算可将潮流解的恢复转化为一个线性规划问题.本文改进了灵敏度求取模型,引入恢复参数,使用恢复参数对控制参数的灵敏度替代原灵敏度.改进的灵敏度简化了计算流程且避免雅克比矩阵零特征值左特征向量的求取.在规划问题中通过筛选控制变量减小了问题的维数,大大减少了计算代价.IEEE39节点和IEEE118节点算例验证了方法的有效性.

摘要： 在电力系统的规划与在线安全监视中,针对一系列严重预想事故时常出现潮流解算发散的情况.最优乘子牛顿法能够保证迭代过程不发散并最终收敛于功率注入空间可行域的边界.借助于灵敏度的计算可将潮流解的恢复转化为一个线性规划问题.本文改进了灵敏度求取模型,引入恢复参数,使用恢复参数对控制参数的灵敏度替代原灵敏度.改进的灵敏度简化了计算流程且避免雅克比矩阵零特征值左特征向量的求取.在规划问题中通过筛选控制变量减小了问题的维数,大大减少了计算代价.IEEE39节点和IEEE118节点算例验证了方法的有效性.

摘要： 本发明涉及一种在配电网储能系统优化运行的混合整数线性规划模型。由于在配电系统中部署电池能量存储系统的数量不断增加，需要新的模型来描述真实的特性。除了有功功率外，储能系统还可以通过逆变器连接与电网交换有功功率。虽然已有的一些工作已经考虑到了这一问题，但对于适合于实际大规模配电系统的线性模型的研究还不够充分。在此背景下提出了一种在配电网储能系统优化运行的混合整数线性规划模型。首先该模型考虑了电池能量存储系统的各个部分，包括电池组、逆变器和变压器，以及有功功率和视在功率极限的线性建模。然后采用线性潮流模型计算了系统功率损耗，具有较高的精度。

摘要： 本发明公开了一种基于混合整数线性规划的家庭能量管理优化方法，包括以下步骤：1.构建家庭能量管理系统中各负荷设备的运行模型；2.构建家庭与电网双向交互设备运行模型；3.构建以用户电费最小化的家庭能量管理系统优化模型；4.采用混合整数线性规划方法求解得到最优调度。本发明针对家庭能源管理系统模型多维约束的优化问题，采用混合整数线性规划方法，降低了优化问题的复杂程度和求解难度，提高了求解家庭能源管理优化问题的效率和精度，并且最后能够得到全局最优解，得到家庭负载设备的最优调度以及降低用户的用电成本，最大化地实现家庭能量优化控制。

摘要： 本发明涉及保底网架规划技术领域，具体涉及一种基于混合整数线性规划的弹性保底网架搜索建模方法，具体步骤包括S1：建立以线路电气介数为参考因素的目标函数；S2：建立优化模型的等式约束，以基尔霍夫电流定律为基础建立节点电流等式约束；S3：建立优化模型的不等式约束，包括发电机功率限制约束、线路功率限制约束、经济性约束和连通性约束；S4：求解此混合整数规划模型，得出保底网架搜索结果。采用本发明可有效避免了传统智能算法求解效率低、鲁棒性差和结果不确定性的问题。利用现有的成熟的算法可有效解决该混合整数规划模型，提高了保底网架搜索的速度和准确性。

摘要： 本发明公开了一种基于混合整数线性规划的配电网环路搜索方法，所述方法是基于配电网网络拓扑关系建立配电网所有环路集合的映射关系模型，所述映射关系模型通过如下步骤获得配电网所有环路集合：S1、根据配电网网络拓扑关系中通过目标函数建立环路中最少线路数目；S2、给定约束条件下对环路中最少线路数目按照从小到大为次序进行运算，获得配电网所有环路集合Ωlp，可以有效搜索配电网所有环路，提升配电系统在运行时保持安全高效辐射拓扑的能力、保障人们社会生活和经济生活正常进行。

摘要： 本发明公开了一种电力负荷聚合商鲁棒混合整数线性规划调度优化方法，步骤1：通过分析需求响应引起的负荷转移量、影响电力负荷聚合商的供电调度可靠性与经济性因素及相关约束条件，构造电力负荷聚合商标准混合整数线性规划（MILP）调度模型及加权参数，步骤2：通过定义一个与标准调度模型目标函数对电价不确定性的鲁棒程度密切相关的整数参数，推导出电力负荷聚合商调度鲁棒MILP模型（RMILP），本发明解决了电力市场环境下电价不确定性背景下电力负荷聚合商的调度模型鲁棒设计的问题，并给出了综合考虑调度可靠性与经济性的电力负荷聚合商优化调度的方法。

摘要： 本发明涉及一种基于混合整数线性规划的分布式多表连接选择方法及装置，其中方法包括：函数构建步骤、根据定义的连接操作变量构建基于混合整数线性规划的连接操作代价函数；约束条件设置步骤、对所述连接操作变量设置约束条件；代价估计步骤、计算满足所述约束条件并使连接操作代价函数的取值最小的变量值，得到分布式多表连接的最优连接顺序。本发明构建基于混合整数线性规划的连接操作代价函数，寻找使代价函数取值最小的并且满足约束条件的变量值，从而得到分布式多表连接最优连接顺序；进一步地，本发明充分考虑了本地连接次数和优化洗牌次数对分布式多表连接的影响，能够更好地适用于分布式多表连接问题。

摘要： 本发明公开了一种优化光伏风能可再生能源系统混合整数线性规划方法，包括以下步骤，步骤一，确定风电场模型，光伏电站模型；步骤二，给出MILP的定义，包括目标函数，约束条件，MILP的模型方程式；步骤三，对MILP方法进行投资评估与经济分析。本发明提出的优化光伏风能可再生能源系统混合整数线性规划方法具备全面性、独立性、易度量性、灵活性和实用性，所需数据来源方便，易于理解，并且提出基于MILP公式的方法，能够确定光伏和风能发电厂的最佳规模。

摘要： 本发明涉及一种结合混合整数线性规划的产科多类型病房规划方法，属于人工智能技术支持下数据驱动的智慧医疗管理与决策领域。本方法首先依据精益思想将产科病房细分为待产病房，剖腹产病房和顺产病房三种类型病房。依据待产病房房间个数、容纳患者人数和人天数生成与待产病房相关约束关系；依据剖腹产病房房间个数、容纳患者人数、人天数和剖腹产比例生成与剖腹产病房相关约束关系；依据顺产病房房间个数、容纳患者人数、人天数和顺产比例生成与顺产病房相关约束关系；根据三种类型病房数量和总病房数量，生成病房数量间约束关系；为最大化入院孕妇患者总人数，生成所能容纳最大总人数约束关系；基于以上约束关系，利用混合整数线性规划求解器进行求解，进而得到最大入院总人数。

摘要： 本发明公开了一种基于混合整数线性规划的配电网环路搜索方法，所述方法是基于配电网网络拓扑关系建立配电网所有环路集合的映射关系模型，所述映射关系模型通过如下步骤获得配电网所有环路集合：S1、根据配电网网络拓扑关系中通过目标函数建立环路中最少线路数目；S2、给定约束条件下对环路中最少线路数目按照从小到大为次序进行运算，获得配电网所有环路集合Ωlp，可以有效搜索配电网所有环路，提升配电系统在运行时保持安全高效辐射拓扑的能力、保障人们社会生活和经济生活正常进行。

摘要： 本发明公开了一种基于混合整数线性规划的家庭能量管理优化方法，包括以下步骤：1.构建家庭能量管理系统中各负荷设备的运行模型；2.构建家庭与电网双向交互设备运行模型；3.构建以用户电费最小化的家庭能量管理系统优化模型；4.采用混合整数线性规划方法求解得到最优调度。本发明针对家庭能源管理系统模型多维约束的优化问题，采用混合整数线性规划方法，降低了优化问题的复杂程度和求解难度，提高了求解家庭能源管理优化问题的效率和精度，并且最后能够得到全局最优解，得到家庭负载设备的最优调度以及降低用户的用电成本，最大化地实现家庭能量优化控制。