电力系统可行性恢复的ADMM算法

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在电力系统中,所有节点的电压、有功功率、无功功率、相角都要满足功率流平衡等式.但是由于元件损坏、气象条件恶化、违规操作等原因,导致不能满足需求节点的负载.因此电力系统的平衡被破坏,对社会和经济的发展造成了严重的影响.本文基于交流功率流方程建立模型,进行可行性恢复.具体地,通过改变发电机的功率或减小需求节点的功率,并且以极小化总的功率为目标,以此建立电力系统可行性恢复原始模型.在解决电力系统可行性恢复问题时,通常使用的方法是内点法、信赖域法.在利用内点法求解时,其子问题需要求解非线性方程组,计算量过大;在利用信赖域法求解时,选取恰当的信赖域半径是不易的.为了克服传统方法计算量大和参数选择困难的缺点,本文引入新的变量对可行性恢复模型进行适当变形,利用ADMM算法与邻近ADMM算法进行求解.同时给出了算法的收敛性分析,且证明在ADMM算法中具有O(1/k)的收敛速率.  本文共分为四章:第一章描述本文所考虑问题的背景、国内外研究现状和全文的框架结构;第二章研究可行性恢复原始模型与带罚参数模型间极小点的关系,为之后的算法建立做准备;第三章对带罚参数模型进行适当变形,利用ADMM算法进行求解.并分析收敛性与收敛速率;第四章在ADMM算法的基础上给出了邻近ADMM算法及其收敛性分析.
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