双层优化

摘要： 在双碳目标下,新能源得到了国家的大力支持和发展,“十四五”开端,各省纷纷出台了有关新能源配置储能的政策,但是这种高比例强行配置储能的做法是否合理仍然有待商榷。针对此问题,提出一种综合多典型天气场景的储能系统容量配置方法。首先,使用K-Means算法对全年光伏日发电功率数据样本进行聚类;然后,建立双层优化模型,内层以弃光率最小为优化目标,外层以初始建设成本、运行维护成本和弃光损失最小为优化目标,旨在实现更优的经济性效果;最后,将混合蛙跳算法运用到双层优化模型中进行求解。算例分析表明,所提模型与求解算法使储能系统的容量配置在满足各种不同的典型天气情况下可以实现经济性最优,其结果验证了所提模型与求解算法的有效性和可行性,具有工程实际应用价值。

摘要： 针对大规模电动汽车(EV)随机接入电网时,电动汽车无序充电将会导致电网用电量增加,负荷峰谷差值变大,如何有效降低电动汽车带来的用电负荷风险是未来关注的重点。文中提出了基于车网互动(vehicle to grid,V2G)的电动汽车充放电双层优化调度策略。其中,上层模型以电网总负荷方差最小和代理商调度计划偏差最小为目标函数;下层模型以用户参与调度意愿和调度能力为基础,在代理商配合调度中心计划的前提下,注重提高用户参与度和用户收益最大化。采用多种群遗传算法对模型进行分析,结果表明,所建模型不仅能够很好的平抑电网负荷波动,有效降低负荷峰谷差,并使参与V2G服务的用户经济收益最大化。

摘要： 电力市场改革中需要考虑和原来计划市场的衔接,所以计划电量是逐步市场化参与市场交易的。为了保证电网公司的利益,保证高成本机组的生存能力,给出了一个基于多目标优化和MPEC程序,用来确定电力市场发电市场化电量。使用了双层优化模型并将其构建和转化为易于求解的标准模型,详细解释了原理和转化的方法。双层优化模型的上层优化目标是电网公司收益最大化和高成本机组的生存可能性最大,下层优化目标是市场出清总发电成本最高。用一个算例来说明该方法的计算原理,并代入了不同参数进行模拟。算例研究表明该方法可以帮助电网公司选择合适的发电市场化电量。

摘要： 针对电池容量衰减对共享储能电站经济效益的影响,提出计及电池健康状态变化的共享储能容量功率配置方案。分析现有共享储能服务冷热电联供(combined cooling heating and power,CCHP)微网系统的商业模式盈利方式,并以寿命周期内的储能电站成本最低为优化目标,构建考虑电池寿命的双层规划模型;通过雨流法计算复杂充放电过程储能电池放电深度,并建立储能电池健康容量衰减模型;利用外层模型求解考虑电池容量衰减的共享储能配置问题,利用内层模求解共享储能参与下的CCHP系统设备运行优化问题,通过内层模型Karush-Kuhn-Tucher(KKT)条件对模型进行转化并迭代求解。算例分析验证了配置方案的可行性,证明所提共享储能配置方案较未考虑电池容量衰减的配置方案更具应用前景。

摘要： 为了解决电动汽车(electric vehicle,EV)大规模接入微电网后,由于无序充电而导致的日负荷波动增大以及运行成本增高的问题,提出了一种考虑用户满意度的微电网双层多目标优化调度方案。方案将微电网日前优化调度过程分为配网层和负荷层,配网层以最小化日负荷方差和最低的系统运行成本为目标,制定了电动汽车聚合商(electric vehicle aggregator,EVA)调度策略。负荷层制定每辆电动汽车的充电策略,在EVA的调度计划下,按照配电网系统层的要求,最大限度地提高用户的综合满意度。通过多场景对比分析,结果表明所提出的优化模型在减少日负荷方差、提高系统经济性的同时,提升了用户综合满意度,增大了用户参与调度的积极性。

摘要： 研究了S-型色氨酸生物合成系统的稳态优化问题。首先给出了S-型色氨酸生物合成系统的数学模型;然后构建了S-型色氨酸生物合成系统的双层稳态优化模型;最后利用罚函数法将所构建的稳态优化问题转化为新的非线性规划问题。通过计算转化后的非线性规划问题,获得了S-型色氨酸生物合成系统稳态优化问题的最优解。结果表明:色氨酸产率约为基本稳态时的4.3731倍;代谢物浓度之和为参考稳态时的80.17%。

摘要： 移动式储能技术具有灵活性强、应用场景广泛等优点。除应急供电外,移动式储能技术在配电网削峰填谷、提高电能质量等方面也有良好的应用前景。针对分布式发电接入的配电网的优化运行问题,文中考虑利用移动储能日常闲置情况提出了一种综合移动储能调度和无功优化的主动配电网分层控制策略。其中,上层优化模型综合考虑净负荷方差和移动储能总运行成本最优;下层优化模型考虑移动储能调度与无功优化相配合,以电网电压偏差最小、网损成本最小以及迁移成本最小为目标。此外,文中考虑该模型具有多维非线性特性,引入量子行为与概率表达特性,提出一种改进量子粒子群算法,采用量子位对粒子当前位置进行编码,利用量子行为进化方程实现对粒子最优位置的搜索,提高了算法收敛速度与寻优精度。最后,结合IEEE 33节点配电系统进行仿真分析,验证了所提控制策略和算法的有效性。

摘要： 考虑多模式公交服务模式和时刻表的交互作用,建立了多模式公交双层优化模型,上层协同优化多模式公交服务和时刻表,下层考虑乘客出行选择实现多模式公交的客流分配,为上层提供输入。针对双层模型求解的复杂性,设计了相应启发式的求解算法,采用遗传算法求解上层模型,应用Dial算法求解下层模型。最后,结合江苏省江阴市K1路和上海市737路公交客流数据,对模型的有效性进行验证。结果表明,协同优化能够有效降低公交运营成本,提升公交服务水平。

摘要： 为了缓解城市交通拥堵,提出了一种城市各区域停车收费协同定价优化方法,通过差异化各区域停车收费价格,调控时空交通流,实现均衡交通负荷、提高出行效率的目标。构建城市各区域停车收费协同定价双层优化模型,上层模型以提高路网用户盈余为目标优化各区域停车收费价格,下层模型是考虑了停车收费和出行时间影响的弹性需求下用户均衡分配模型,分析停车收费价格对出行需求和道路网络流量分布的影响。针对双层规划模型求解,基于弹性需求下用户均衡分配模型敏感性分析方法,设计了一种可全局收敛的改进型可行方向求解算法,并证明了算法的收敛性。在分析停车收费对出行需求影响基础上,结合具体案例,测试验证所建模型和设计算法的可行性与有效性。结果表明:通过SP调查分析发现私家车出行需求随着停车收费价格的增长而呈现指数级下降趋势,所构造的停车收费影响下弹性出行需求函数具有很好的拟合效果;本文提出的改进型可行方向法可有效求解城市各区域停车收费协同定价双层规划模型,并且收敛速度较快,拥有很好的求解效率;所提出的停车收费区域协同定价优化方法不仅可以改善局部地区的交通拥堵,也能有效提高路网总体的交通运行状况,具有很好的应用价值。

摘要： 为有效利用需求侧资源和可再生能源发电,从发电侧与需求侧角度出发,定义商业型和技术型虚拟电厂,建立商业层与技术层相结合的虚拟电厂双层优化模型。上层商业型虚拟电厂管理用户负荷,以用户侧收益最大为目标,在制定的分时电价基础上对不同类型的可控负荷进行优化,综合利用价格型和激励型需求响应的调度作用。下层技术型虚拟电厂管理风光燃储联合发电系统,在满足上层调度结果的基础上,以分布式电源出力成本最小为目标进行优化,同时兼顾需求侧和发电侧的利益。最后,利用CPLEX求解器得出虚拟电厂的调度策略,对比不同场景下虚拟电厂的经济效益,验证所建立模型的合理性。

摘要： 该文提出了一种新的分支定界法，用以求出满足给定的精度的二次双层优化问题的近似解。

摘要： 提出了一种在干线协调控制背景下的主动式公交信号优先方法，旨在达到公交车辆、社会车辆共同利益最大化的目标。首先需要明确干线协调与公交优先的优先级关系，确立双层优化方法,上层为干线协调，下层为公交优先。优先方法中采用主动式早启、晚断模式为核心模块，绿波带上下限作为约束条件调整公交信号优先的具体方案。rn 然后，根据优化方法，构建了由公交请求生成系统、通信系统、交通信号控制系统组成的主动式公交信号优先系统。rn 最后通过系统验证分析，从干线协调效果和公交车辆延误时间等方面评价了这种优先方法的具体效果，并给出了实际应用建议。

摘要： 提出了一种分析不确定信息对电网无功优化影响的方法。运用双层优化原理，建立以网损最小化为上层优化目标、以满足电压约束条件为下层优化目标的电网无功优化模型，并得出双层无功优化最优解异于单层无功优化最优解的条件和判据。同时应用该优化方法对IEEE 9节点和浙江某101节点地区电网进行了计算和分析，结果表明：该方法提供了一种计及不确定因素影响下求解电网无功优化问题的新模型，在考虑了负荷变动因素后，所得出的无功优化方案比未计及负荷变动时的方案冗余度大，能够适应在给定负荷区间情况下电压无功控制优化的需要。

摘要： 本文提出了一种分析不确定信息对电网无功优化影响的方法,文中运用双层优化原理,建立以网损最小化为上层优化目标、以满足电压约束条件为下层优化目标的电网无功优化模型,并得出双层无功优化最优解异于单层无功优化最优解的条件和判据.同时应用该优化方法对IEEE9节点和浙江某101节点地区电网进行了计算和分析,结果表明本方法提供了一种计及不确定因素影响下求解电网无功优化问题的新模型.

摘要： 区域间可用传输容量（available transfer capability, ATC）是电网运行的重要信息，传统的求解方式都是在考虑各种电网约束条件下的单层优化。本文通过对双层优化理论的研究，提出了基于双层优化理论的电网交流至少传输容量模型，给出了求解该模型的方法。最后通过IEEE-30节点系统的计算验证了该模型的正确性和有效性。

摘要： 通过对一个加拿大危险品运输公路网络模型的优缺点的简单分析,修正了三个关键参数,并增加了时间因素,建立了一个适应中国实际国情的实时危险品公路运输网络模型,对模型的应用前景进行了展望.

摘要： 通过对一个加拿大危险品运输公路网络模型的优缺点的简单分析,修正了三个关键参数,并增加了时间因素,建立了一个适应中国实际国情的实时危险品公路运输网络模型,对模型的应用前景进行了展望.

摘要： 通过对一个加拿大危险品运输公路网络模型的优缺点的简单分析,修正了三个关键参数,并增加了时间因素,建立了一个适应中国实际国情的实时危险品公路运输网络模型,对模型的应用前景进行了展望.

摘要： 通过对一个加拿大危险品运输公路网络模型的优缺点的简单分析,修正了三个关键参数,并增加了时间因素,建立了一个适应中国实际国情的实时危险品公路运输网络模型,对模型的应用前景进行了展望.

摘要： 本发明提供了一种考虑双层碳排放优化分配模型的区域多系统双层分散优化调度方法，构建了一种区域多能源系统双层碳排放优化分配模型，上层区域多能源主系统主要考虑了配电网、配气网和配热网系统，基于实时环境监测而制定其实时碳排放约束，按照下层区域内各多能源子系统的历史碳排放量实时分解给下层区域内各多能源子系统，并且下层区域内各多能源子系统在优化的同时需满足其实时碳排放约束；最后采用改进的目标级联分析法来求解上层和下层之间区域多能源系统的双层分散优化调度模型。本发明既能降低区域多能源系统上层配网系统的总网络损耗，又能减少下层区域内各能源子系统的运行成本，同时确定区域多能源系统整体碳排放量的最优分配方案。

摘要： 本发明提供了一种考虑双层碳排放优化分配模型的区域多系统双层分散优化调度方法，构建了一种区域多能源系统双层碳排放优化分配模型，上层区域多能源主系统主要考虑了配电网、配气网和配热网系统，基于实时环境监测而制定其实时碳排放约束，按照下层区域内各多能源子系统的历史碳排放量实时分解给下层区域内各多能源子系统，并且下层区域内各多能源子系统在优化的同时需满足其实时碳排放约束；最后采用改进的目标级联分析法来求解上层和下层之间区域多能源系统的双层分散优化调度模型。本发明既能降低区域多能源系统上层配网系统的总网络损耗，又能减少下层区域内各能源子系统的运行成本，同时确定区域多能源系统整体碳排放量的最优分配方案。

摘要： 本发明涉及基于智能优化算法的双层式生产计划优化控制方法，有效的解决了现在工厂无生产计划，生产计划简陋导致生产效率低下的问题；其解决的技术方案是包括以下两层：第一层：订单排序，以交货期优先为原则，保证订单的总罚费最小，对订单进行排序，生成厂内的生产计划，第二层为车间调度，以最大完工时间最小化与机器利用率最大为目标，考虑了实际生产中的主要因素，对订单制定详细的车间生产计划；第二层：利用遗传算法求解多时间约束的车间调度模型；本发明解决了厂内多订单生产中出现的交货期延长，生产周期长，机器利用率低，在制品量多等问题，可取得良好的经济效果和社会效益。

摘要： 本发明涉及分布式发电和配电网优化调度，具体为基于上、下双层优化理论的分布式发电协调优化调度方法，包括S1：确定配网层优化目标函数；S2：配网层优化调度需满足的约束条件；S3：微电网层构建；S4：确定微电网层优化目标函数；S5：微电网层优化调度需满足的约束条件；S6：配网层与微电网层协调优化调度。本发明提供了配电网与微电网相互配合，上下层相互影响，最终实现分布式电源的经济调度。由于引入分布式电源，配电网的稳定性和可靠性显著提高。又因为在配网层面上对微电网进行上层管理，充分利用微电网的清洁能源，使弃风弃光下降，并且由于各个微电网通过配电网相互联系，减少了储能单元的容量配置，进而为配电网优化调度提供建议和依据。

摘要： 本发明公开了一种基于双层优化模型的多能互补微网储能优化配置方法，步骤如下：1以离网状态下的多能互补微网系统的储能配置的经济性为目标，考虑最大出力功率约束及爬坡率约束等，构建上层优化模型。2并网状态下的多能互补微网系统的经济性和环保性为目标，考虑功率平衡约束、功率约束等各种因素，构建下层优化模型。再利用随机加权法对双目标问题进行单目标化处理。3对于上层和下层优化模型得到的适应值进行归一化处理，便于加权计算最终结果。本发明同时考虑多能互补系统离网模式下的储能配置需求以及并网模式下的运行状态，有助于提高储能和容量配置的有效性、经济性，建立了综合考虑离网和并网运行模式的微网储能优化配置模型。

摘要： 本发明创新性的提出一种基于双层优化的微电网面向电蓄热锅炉的优化运行管理方法。首先构建了光伏出力预测模型、风电出力预测模型、微型燃气轮机模型、柴油机模型、蓄电池模型，并且为了提高热负荷需求预测模型的精度，提出基于改进相似日的方法来构建热负荷需求模型；然后，为了在系统综合成本最低的情况下，减少系统弃风弃光量，建立了双层优化模型，其中下层引入能源管理系统，上层引入集中能源管理系统；最后，通过自适应量子混沌遗传算法对目标函数进行求解，可以精确的获得微电网系统中各单元出力，在满足系统中电负荷和热负荷需求的情况下，实现较高的经济效益和较高的可再生能源利用率。可以科学地计算出系统各单元的能量调度数值。

摘要： 本发明属于电力系统规划领域，具体涉及一种基于E‑C‑Kmeans聚类和SOP优化的DG双层优化配置方法。在含智能软开关(Soft Open Point，SOP)的柔性配电网中提出了一种分布式电源DG的双层优化配置模型。上层规划以运营商年收益最大为目标求解DG安装的位置和容量，下层通过对SOP进行约束使网络运行性能最优，考虑到负荷和分布式电源输出的时间序列特征，设计了一种新的聚类方法E‑C‑Kmeans对四季场景下的风速和辐照度进行聚类，得到典型场景日曲线。本发明考虑到规划问题属于大规模混合整数非线性的问题，需要将离散变量与连续变量进行解耦，采用遗传算法和原对偶内点法混合算法进行求解，最后基于改进的IEEE33节点配电网系统，对优化模型和求解方法的有效性进行验证分析。

摘要： 基于改进鲸鱼优化算法的动态重构与无功电压调整的双层优化调度方法，包括以下步骤：建立配电网节点系统；构建出动态网络重构与无功电压调整的主动配电网双层优化调度模型：上层优化模型以配电网综合运行成本最低为目标，采用机会约束规划处理风光出力的随机性问题，以机会约束的动态重构为手段，实现配电网长时间尺度的经济运行；下层优化模型以系统节点总偏差最小为目标，以静止无功补偿、微型燃气轮机和储能出力为控制对象，实现对系统电压质量的优化；采用改进的鲸鱼优化算法与内点法相结合的混合求解策略，对主动配电网双层优化调度模型进行求解。本发明能够极大程度的降低网损和改善电压质量，兼顾了配电网运行经济性和系统电压稳定性。

摘要： 本发明涉及综合能源系统运行优化技术领域，为解决如何实现综合能源微网群和配电网协调运行和经济调度的技术问题，提供了一种基于双层优化的综合能源微网群协调运行优化方法，所述方法包括以下步骤：构建综合能源微网群配电系统中各设备元件的模型；构建局部调度层的优化模型，其中，局部调度层由分布式发电子系统和储能子系统构成；构建区域调度层的优化模型，其中，区域调度层由大电网和综合能源微网群构成；利用求解器求解局部调度层的优化模型；以局部调度层的优化模型的优化结果作为区域调度层的优化模型的输入条件，再次利用求解器求解局部调度层的优化模型，以得到综合能源微网群的协调运行优化策略。

摘要： 本发明公开了一种基于双层优化的区域综合能源系统规划优化方法，包括如下步骤：S1、选择多组容量方案对区域综合能源系统进行容量优化，找出区域综合能源系统的多组容量优化配置方案；S2、对步骤S1中规划出的多组容量优化配置方案进行优化运行，得到区域综合能源系统的多组运行输出结果，然后利用混合整数线性规划MILP求解系统的优化运行问题；S3、进行容量选择，将步骤S2中多组运行输出结果与负荷需求进行比较，得出各组规划方案的负荷供给可靠性；S4、将得到的可靠性反馈到步骤S1的容量优化规划中，对区域综合能源系统的容量优化进行重新选择和优化，重复步骤S1‑S3，选择供电可靠性最强的容量规划方案。