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将配电网恢复问题表述为多旅行商问题

系统与控制 2025-05-09 v3 系统与控制

摘要

极端天气事件会对配电网造成严重破坏,需要多日的恢复工作。优化维修队的调度可以最大程度地减少此类事件造成的严重社会经济后果。综合考虑维修时间和行程时间,我们利用图形操作将这一多维修队调度问题转化为一种旅行商问题(TSP)。具体而言,我们证明了该恢复问题与节点和边加权(双加权)图上的成本约束奖励最大化 mTSP(多旅行商问题)的一个实例高度相似(我们将其称为 CCRM-mTSP-DW 变体),其目标是在不违反任何维修队时间预算且满足电气连通性约束的前提下,最大化在即将到来的恢复窗口期内获得的累计奖励。尽管 TSP 及其变体有着悠久的研究历史,但这一 CCRM-mTSP-DW 变体此前尚未被研究过,尽管与其最相近的变体是“选择性 TSP”(S-TSP)。对恢复问题的这种重新解释不仅为借鉴为 TSP 及其变体开发的现有求解方法提供了可能,也为“类 TSP”问题的研究史增添了新的篇章。在本文中,我们提出了一个“类 TSP”的混合整数线性规划(MILP)模型来求解该恢复问题,并在 IEEE PES 123 节点测试馈电网络上对其进行了验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.03197,
  title  = {Formulating the Restoration of Distribution Networks as a Multiple Traveling Salesman Problem},
  author = {Ran Wei and Arindam K. Das and Payman Arabshahi and Daniel S. Kirschen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.03197},
  year   = {2025}
}

备注

This is the JOURNAL version (10 pages, 9 figures, 1 table) of the paper. The previous versions (v1 & v2) are the extended version (26 pages, 17 figures, 1 table)