基于CPLEX和yalmip的PMU优化配置

资 源 简 介

基于CPLEX和yalmip的PMU优化配置

详 情 说 明

PMU（同步相量测量装置）优化配置是提升电力系统可观测性与稳定性的关键技术。借助CPLEX和yalmip工具链，可高效实现该问题的数学建模与求解。

CPLEX作为工业级数学优化求解器，擅长处理混合整数规划问题，其核心优势在于：1）采用分支定界法保证全局最优解；2）内置多种加速策略如割平面生成；3）支持并行计算加速大规模问题求解。对于PMU配置问题中常见的0-1整数变量（表示是否安装PMU）具有天然适配性。

yalmip作为MATLAB的建模语言层，显著简化了优化问题的表述流程。其价值体现在：1）支持直观的约束条件描述；2）自动选择适配的求解器接口；3）便于目标函数的多目标加权处理。在PMU配置场景中，用户只需关注"最小化PMU数量"或"最大化系统可观测性"等业务逻辑的表达。

典型实现路径包含三个阶段：首先建立节点-支路关联矩阵描述电网拓扑；其次构建0-1整数规划模型，约束条件需确保所有节点的电压相量可通过PMU直接或间接测量；最后通过yalmip调用CPLEX求解最优配置方案。关键技术点包括拓扑可观测性规则的数学转化、N-1故障场景的鲁棒性约束处理等。

这种组合方案已广泛应用于省级电网PMU部署规划，相比传统试探法可获得成本降低15%-30%的优化效果，同时满足实时状态估计的精度要求。随着智能电网发展，该方法还可扩展应用于PMU与SCADA的混合配置优化。