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混合整数线性规划形式的抗差状态估计方法

电力自动化设备 2015年第7期35卷 26-31,49页

作者：陈艳波马进陈茜华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 悉尼大学电气与信息学院

现有的抗差状态估计方法一般需要求解非线性非凸优化问题,并用基于梯度的方法予以求解,难以保证获得全局最优解,且可能存在收敛性问题。基于精确线性化量测方程提出了一种混合整数线性规划形式的抗差状态估计方法。首先通过引进辅助状... 详细信息

现有的抗差状态估计方法一般需要求解非线性非凸优化问题,并用基于梯度的方法予以求解,难以保证获得全局最优解,且可能存在收敛性问题。基于精确线性化量测方程提出了一种混合整数线性规划形式的抗差状态估计方法。首先通过引进辅助状态向量和辅助量测向量,得到了线性量测方程;通过引入代表量测量是否为正常量测量的二值变量,将线性量测方程变为线性量测不等式;最后求取一个可使尽可能多的正常量测量来支持的状态向量。所提方法抗差能力强,从数学上可保证获得全局解;无需非线性迭代。仿真算例验证了所提方法的有效性和高效性。

关键词：电力系统抗差估计状态估计不良数据辨识混合整数线性规划混合整数非线性规划收敛性

定制化求解机组组合混合整数线性规划模型的固定——推断法

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电力系统保护与控制 2023年第2期51卷 11-21页

作者：李佩杰万海涛赵晓慧韦化杨明广西电力系统最优化与节能技术重点实验室(广西大学) 广西南宁530004 广西民族大学电子信息学院广西南宁530006 电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东济南250061

为了突破机组组合算法的自主可控问题,基于开源混合整数线性规划求解器CBC,提出一种快速获取机组组合问题可行解的固定—推断法。首先将机组组合模型转换为推断标准模型,然后按重要性对所有整数变量进行排序。并利用约束违反函数依次确... 详细信息

为了突破机组组合算法的自主可控问题,基于开源混合整数线性规划求解器CBC,提出一种快速获取机组组合问题可行解的固定—推断法。首先将机组组合模型转换为推断标准模型,然后按重要性对所有整数变量进行排序。并利用约束违反函数依次确定整数变量的值,实现整数变量的固定,利用约束关系推断出与其相关的整数变量值。最后经过多轮的固定—推断可以实现所有整数变量的取值,从而求解一个线性规划问题即可得到各机组的出力。仿真结果表明,所述算法能有效求解大规模机组组合问题,可在更短时间内获取质量较好的可行解。与CBC求解器结合,能显著提升CBC求解器对于机组组合问题的求解效率。此外,所述算法还具备在其他求解器上进行定制的潜力。

关键词：机组组合混合整数线性规划 CBC求解器固定—推断法

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基于混合整数线性规划的配电网在线自愈方案

中国电力 2023年第5期56卷 129-136页

作者：李铁成张卫明臧谦王献志任江波周坤国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021 国网河北省电力有限公司河北石家庄050021 武汉凯默电气有限公司湖北武汉430223

现有配电网自愈方案无法达到在线要求。为此,提出一种基于混合整数线性规划的配电网在线自愈方案。首先,构建一种集中式的5G通信网络架构,解决在线自愈方案实现的通信阻碍;其次,分别构建一种基于混合整数线性规划的故障定位模型和供电... 详细信息

现有配电网自愈方案无法达到在线要求。为此,提出一种基于混合整数线性规划的配电网在线自愈方案。首先,构建一种集中式的5G通信网络架构,解决在线自愈方案实现的通信阻碍;其次,分别构建一种基于混合整数线性规划的故障定位模型和供电恢复模型,有效解决配电网规模较大时自愈计算时间过长问题;最后,将故障定位和供电恢复整合成一个自愈模型,故障发生后只需进行一次自愈运算,就可以同时发出故障隔离和供电恢复命令。配电网算例表明:基于混合整数线性规划的故障定位模型和供电恢复模型求解速度明显提高,在所提5G通信架构下,所提配电网自愈方案能够满足在线自愈要求。

关键词：配电网在线自愈混合整数线性规划故障定位

基于混合整数线性规划的含ZIP负荷有源配电网重构方法

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电力系统保护与控制 2022年第8期50卷 25-32页

作者：张琳娜乐健李昊炅国网山西省电力公司山西太原030001 武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072

随着分布式电源并网和负荷类型的日益复杂,传统配电网重构模型尚未考虑复杂的综合负荷模型。提出了考虑ZIP综合负荷模型的有源配电网混合整数线性规划方法。在辐射状配电网二阶锥潮流模型的基础上,通过线性回归法将ZIP负荷模型等效为ZP... 详细信息

随着分布式电源并网和负荷类型的日益复杂,传统配电网重构模型尚未考虑复杂的综合负荷模型。提出了考虑ZIP综合负荷模型的有源配电网混合整数线性规划方法。在辐射状配电网二阶锥潮流模型的基础上,通过线性回归法将ZIP负荷模型等效为ZP负荷模型,建立基于混合整数二阶锥规划的有源配电网重构模型。通过多面体近似将二阶锥约束进行线性化,建立基于混合整数线性规划的有源配电网重构模型。在三个不同规模配电系统的仿真结果表明,基于混合整数线性规划的有源配电网重构模型精度与基于混合整数二阶锥规划的几乎相同,但优化效率提高了15%~30%,具有较高的优化精度和效率。

关键词： ZIP负荷模型配电网重构混合整数二阶锥规划线性回归法混合整数线性规划

混合整数线性规划在分组密码安全性分析中的应用

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混合整数线性规划在分组密码安全性分析中的应用

作者：马楚焱国防科技大学

学位级别：硕士

随着密码学的发展,各种自动化密码分析工具应运而生,并逐渐成为密码分析和安全性评估的主要方式.混合整数线性规划（Mixed-Integer Linear Programming,MILP）源于运筹学,自2011年首次被应用于密码分析后,逐渐成为一种常用的自动化分析... 详细信息

随着密码学的发展,各种自动化密码分析工具应运而生,并逐渐成为密码分析和安全性评估的主要方式.混合整数线性规划（Mixed-Integer Linear Programming,MILP）源于运筹学,自2011年首次被应用于密码分析后,逐渐成为一种常用的自动化分析工具.本文主要考虑两种轻量级分组密码算法PICO算法和RECTANGLE算法.对于PICO算法,目前尚缺乏针对不可能差分攻击的安全性分析,针对零相关线性分析,设计者仅构造了该算法的4轮零相关线性逼近。对于RECTANGLE算法,设计者指出了该算法存在8轮不可能差分,而目前尚未进行对该算法的零相关线性分析。本文应用混合整数线性规划模型搜索上述密码算法中存在的区分器并进行攻击,依此评估算法对于不可能差分和零相关线性分析的安全性,主要结果如下:（1）对PICO算法针对不可能差分攻击和零相关线性攻击的安全性评估.建立基于不可能差分的MILP模型对该算法进行搜索,找到33条8轮PICO算法的非平凡不可能差分,并应用其中15条组成的截断不可能差分进行密钥恢复攻击.此后,利用基于零相关线性分析的MILP模型,搜索到2217条非平凡的7轮PICO的零相关线性逼近,应用其中63条构造了多维零相关线性区分器进行了密钥恢复攻击.（2）对RENTANGLE算法进行不可能差分分析和零相关线性分析的安全性评估.对RENTANGLE的一个传播性质给出了总结与证明,应用该性质以降低搜索空间,改善搜索结果.对RENTANGLE的不可能差分进行搜索,找到672条8轮RENTANGLE算法的非平凡不可能差分.利用零相关线性分析的MILP模型,搜索到208条非平凡的零相关线性逼近,并给出了相应的密钥恢复攻击.

关键词： PICO RECTANGLE 混合整数线性规划不可能差分攻击零相关线性攻击

电力系统混合整数线性规划问题的运筹决策关键技术综述与展望

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3291-3307页

作者：高倩杨知方李文沅输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044

机组组合、检修计划、拓扑运行优化、电力系统规划等电力系统混合整数线性规划(MILP)问题旨在实现电力资源的最佳配置,应用广泛,其精准性与高效性直接影响了电力系统的安全性与经济性。随着“双碳”目标的提出,新型电力系统MILP问题模... 详细信息

机组组合、检修计划、拓扑运行优化、电力系统规划等电力系统混合整数线性规划(MILP)问题旨在实现电力资源的最佳配置,应用广泛,其精准性与高效性直接影响了电力系统的安全性与经济性。随着“双碳”目标的提出,新型电力系统MILP问题模型复杂度更高、计算效率要求更严格,对当前运筹决策技术提出了更严峻的挑战。然而,现有依赖于国外进口求解器的电力系统运筹决策技术面临“组合爆炸”,且求解器依赖进口面临“卡脖子”困境,亟须实现技术突破。为此,该文系统地梳理了电力系统MILP问题的运筹决策技术,以及近年来通用MILP问题的最新进展,并展望了电力系统MILP问题运筹决策关键技术未来的研究方向,旨在为我国相关研究工作提供参考和思路。

关键词：电力系统优化混合整数线性规划运筹决策混合整数线性规划(MILP)求解器

基于混合整数线性规划模型的SPONGENTS盒紧凑约束分析

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计算机应用 2023年第5期43卷 1504-1510页

作者：石一鹏刘杰祖锦源张涛张国群西北工业大学软件学院西安710129 上海机电工程研究所上海201109

应用基于混合整数线性规划(MILP)模型的S盒紧凑约束计算方法,可以较好地解决SPONGENT在差分密码分析过程中差分路径搜索效率低下的问题;为寻找S盒的最优描述,提出一种紧凑性验证算法从约束条件存在必要性的角度验证S盒的不等式约束的紧... 详细信息

应用基于混合整数线性规划(MILP)模型的S盒紧凑约束计算方法,可以较好地解决SPONGENT在差分密码分析过程中差分路径搜索效率低下的问题;为寻找S盒的最优描述,提出一种紧凑性验证算法从约束条件存在必要性的角度验证S盒的不等式约束的紧凑性问题。首先,引入MILP模型分析SPONGENT S盒的不等式约束,得到了由23个不等式组成的约束;然后,提出一种用于评价约束不等式存在必要性的指标,并基于该指标提出了一种验证约束不等式组紧凑程度的紧凑性验证算法;最后,使用所提算法验证所求得的SPONGENT S盒约束的紧凑性。计算分析表明,23个不等式都具有唯一可以排除的不可能差分模式,即每个不等式都有存在的必要性;同时,对于同一案例,与利用贪心算法原理筛选的不等式相比,数量减少了20%。因此,所得到的SPONGENT的S盒不等式约束是紧凑的,且所提紧凑性验证算法的效果要优于对比的贪心算法。

关键词：差分密码分析混合整数线性规划代换‒置换网络 SPONGENT S盒

配电系统开关优化配置的混合整数线性规划模型

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电力系统自动化 2018年第16期42卷 87-95页

作者：孙磊杨贺钧丁明合肥工业大学电气与自动化学院安徽省合肥市230009

配电系统中的开关设备可以有效提高系统的运行可靠性,而开关的种类以及安装的位置对配电系统运行可靠性的影响有所不同。在此背景下,研究了计及可靠性的配电系统中开关优化配置策略。首先介绍了在不同预想故障条件下用户停电时间的计算... 详细信息

配电系统中的开关设备可以有效提高系统的运行可靠性,而开关的种类以及安装的位置对配电系统运行可靠性的影响有所不同。在此背景下,研究了计及可靠性的配电系统中开关优化配置策略。首先介绍了在不同预想故障条件下用户停电时间的计算方法。之后构建了以开关投资费用、运行维修费用和用户停电损失费用之和最小,以可靠性指标在给定阈值内为约束条件的开关优化配置模型。通过对用户停电损失函数线性化处理,将所提出的模型转换为混合整数线性模型,并通过高效商业求解器进行求解。最后,对IEEE RBTS-Bus 4系统和某实际中压配电系统进行测试分析,算例结果说明了所提出的模型与求解方法的基本特征。

关键词：配电系统开关优化配置停电时间可靠性混合整数线性规划

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基于混合整数线性规划的风电场有功优化调度

电力系统自动化 2016年第22期40卷 27-33+42页

作者：孙辉徐箭孙元章易先坤国网安徽省电力科学研究院武汉大学电气工程学院

大规模风电并网背景下,风电场的有功优化调度对调度控制和电网安全运行至关重要。在风电场风速分布和风电功率有效评估的基础上,以风电机组的出力以及开停机状态为决策变量,考虑风电场弃风以及机组启停,建立了以风电场运行成本最低为目... 详细信息

大规模风电并网背景下,风电场的有功优化调度对调度控制和电网安全运行至关重要。在风电场风速分布和风电功率有效评估的基础上,以风电机组的出力以及开停机状态为决策变量,考虑风电场弃风以及机组启停,建立了以风电场运行成本最低为目标的风电场优化调度模型。提出了风能利用系数的分段线性化方法,进而建立了基于混合整数线性规划的风电场优化调度模型。实际风电场的算例分析表明,该调度模型可在满足调度部门指令需求的前提下,给出风电场内最优的机组启停计划和出力安排,有效减少弃风及启停次数,降低风电场运行成本。

关键词：风力发电优化调度弃风机组启停混合整数线性规划