含开关操作的直流电力传输问题的基于环路的公式化与有效不等式
最优化与控制
2017-06-14 v3
摘要
众所周知，通过开关操作接通或断开输电线路来优化网络拓扑，可以提高电力网络中的输电效率。事实上，美国《2005 年能源政策法案》（第 1223 节）指出，美国应“酌情鼓励部署先进输电技术”，包括“优化的输电线路配置”。因此，许多作者研究了确定一组最优输电线路以进行关断的问题，旨在在直流 (DC) 潮流模型下最小化满足给定电力需求的成本。该问题在文献中被称为直流最优输电开关问题 (DC-OTS)。大多数关于 DC-OTS 的研究集中于生成高质量解的启发式算法，或将 DC-OTS 应用于故障校正、实时调度和输电扩容等关键运营和战略问题。DC-OTS 问题的数学理论发展尚不充分。在本工作中，我们正式确立了 DC-OTS 是 NP-Hard 问题，即使电力网络是至多包含一个负载/需求对的串并联图。受基尔霍夫电压定律启发，我们给出了 DC-OTS 的基于环路的公式化，并利用新公式构建了环路诱导的松弛。我们刻画了该环路诱导松弛的凸包，该刻画提供了强有力的有效不等式，可用于切割平面法求解 DC-OTS。我们给出了实际实施的细节，并展示了在标准基准实例上令人鼓舞的计算结果。
引用
@article{arxiv.1412.6245,
title = {A Cycle-Based Formulation and Valid Inequalities for DC Power Transmission Problems with Switching},
author = {Burak Kocuk and Hyemin Jeon and Santanu S. Dey and Jeff Linderoth and James Luedtke and Andy Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.6245},
year = {2017}
}