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考虑储能的输电扩展规划的一种混合 Benders 分解与蜂群算法数学启发式方法

最优化与控制 2019-03-12 v2

摘要

本文介绍了一种结合元启发式搜索和整数规划元素的新型混合优化算法。这种新的数学启发式方法结合了 Benders 分解和蜂群算法的元素,创建了 Bee-Benders 混合算法(BBHA),该算法保留了这两种方法的许多优点。具体而言,它的设计使其易于并行化,能够快速产生良好的解,同时在运行足够长时间的情况下仍保持最优性保证。该算法使用输电网扩展和储能规划模型进行测试,这是一个具有挑战性且非常大型的混合整数线性规划问题。输电网规划问题本身已经非常困难。当在网络中包含储能系统规划时,必须考虑需求随时间的变化,这显著增加了优化问题的规模和难度。BBHA 被证明是一种高效的混合数学启发式算法,在 Benders 分解或蜂群算法各自有效的情况下,其性能至少与两者一样好,并且在两个组成部分均无明显优势时显著优于单一方法。虽然本文展示了该算法在具体电网规划问题上的有效性,但该算法可以容易地应用于任何混合整数线性规划,并且当问题结构适合 Benders 分解时,预计效果尤为出色。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.01236,
  title  = {A hybrid Benders decomposition and bees algorithm matheuristic approach to transmission expansion planning considering energy storage},
  author = {Cameron A. G. MacRae and Melih Ozlen and Andreas T. Ernst},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.01236},
  year   = {2019}
}