水電系統中長期發電調度多核并行逐步優化方法

馮仲愷 ，牛文靜 ，廖勝利 ，程春田 ，蘇華英 ，汪明清 ，唐建興

（1.大連理工大學 水電與水信息研究所，遼寧 大連 116024；2.貴州電網公司電力調度控制中心，貴州 貴陽 550000）

0 引言

智能電網大力構建環境下的大水電系統水力、電力聯系日趨復雜，其運行與管理的互動性和時效性要求不斷提升［1-3］。線性規劃、動態規劃等傳統優化方法采用串行計算編程模式，未能充分利用已有多核并行計算資源，造成資源閑置浪費［4-6］；同時在求解大規模水電優化調度問題時難以在合理時間內獲取滿意計算結果［7-8］，亟需新型有效的方法與途徑保證水電優化調度的計算效率與求解質量［9-11］。伴隨近年來計算機技術的迅猛發展，多核處理器已成為計算機硬件的標準配置，無論個人電腦還是工作站抑或服務器。傳統的串行編程正逐步向并行、分布式編程轉變，充分利用多核環境實現并行計算加速成為提高實際工程問題計算效率的重要途徑與發展趨勢［12-14］。

現有的非線性規劃、混合整數規劃等規劃類模型及相應求解算法確實是相當高效且成熟的，但水電系統發電調度是一個復雜高維非線性約束優化問題，目前國內外能夠應用于水電調度工程實際的規劃類方法仍較少［6，10-11］，主要原因如下：（1）此類方法通常依賴于 CPLEX、MATLAB、LINGO等商業數學軟件，需要對水庫特性曲線做分段線性或近似多項式等特殊處理［4-5］以滿足標準形式，在一定程度上降低了求解精度，而且標準方法的計算過程對系統用戶不透明，還需要編制特定格式的文件實現調用，使得在實用化系統中的調試相對繁雜，限制了其生產應用；……