燃气扩展规划的凸松弛
计算工程、金融与科学
2015-06-25 v1
摘要
天然气管网的扩展是一个关键过程，涉及大量资本支出和复杂的决策支持需求。鉴于燃气输送约束的非凸性质，只有全局优化方法才能提供全局最优性和不可行性保证。遗憾的是，最先进的全局优化求解器无法扩展到实际规模的实例。在本研究中，我们提出了一种针对稳态条件下燃气扩展规划问题的凸混合整数二阶锥松弛方法。该基础模型以高计算效率提供了紧致下界。此外，该松弛的最优解通常可用于推导原问题的高质量解，从而得到可证明的紧最优性间隙，并在某些情况下得到全局最优解。该凸松弛基于若干关键思想，包括引入流量方向变量、精确McCormick松弛、开关约束和整数割。数值实验在传统比利时天然气管网以及其他实际大型管网上进行。结果展示了该松弛的准确性、计算速度以及生成高质量解的能力。
引用
@article{arxiv.1506.07214,
title = {Convex Relaxations for Gas Expansion Planning},
author = {Conrado Borraz-Sanchez and Russell Bent and Scott Backhaus and Hassan Hijazi and Pascal Van Hentenryck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.07214},
year = {2015}
}