本發(fā)明屬于量子計(jì)算、經(jīng)典分解方法和電力系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種機(jī)組組合與傳輸線切換的量子-經(jīng)典多階段優(yōu)化方法，適用于加速搜索既滿足節(jié)點(diǎn)負(fù)荷需求又使得發(fā)電能耗最低的傳輸線拓補(bǔ)與機(jī)組發(fā)電計(jì)劃。

背景技術(shù)：

1、電力系統(tǒng)中優(yōu)化調(diào)度問題的一個(gè)典型場景是機(jī)組組合問題，機(jī)組組合問題旨在確定日前的發(fā)電機(jī)組調(diào)度方案，在滿足安全約束的前提下使得電力系統(tǒng)的發(fā)電能耗最小。最優(yōu)傳輸線切換問題確定電網(wǎng)的最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生潮流越限安全性相關(guān)問題時(shí)，通過傳輸線切換靈活地更改電網(wǎng)拓?fù)?，在不影響?jié)點(diǎn)負(fù)荷供給的情況下緩解潮流阻塞，是一種靈活可靠的控制方法。而電力系統(tǒng)的運(yùn)行模型不考慮電網(wǎng)拓?fù)涞撵o態(tài)網(wǎng)絡(luò)，為適應(yīng)電網(wǎng)不斷發(fā)展所帶來的不穩(wěn)定性，需要在考慮發(fā)電機(jī)組最小能耗的同時(shí)提升輸電系統(tǒng)的可控性和靈活性，為此構(gòu)建拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可變情況下的機(jī)組組合與傳輸線切換聯(lián)合優(yōu)化動(dòng)態(tài)模型，其本質(zhì)上是一個(gè)更為復(fù)雜的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題。

2、現(xiàn)有的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題求解方法分為精確方法和智能方法兩類。精確方法包括分支定界法、割平面法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法和拉格朗日乘子法，這些方法通過數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)、結(jié)構(gòu)遞推關(guān)系或者逐步枚舉來找到問題的精確解。但是精確方法對于復(fù)雜的聯(lián)合優(yōu)化問題，計(jì)算時(shí)間和資源需求極大，復(fù)雜約束導(dǎo)致在合理時(shí)間內(nèi)找到的解質(zhì)量差，對于電力系統(tǒng)優(yōu)化問題而言可能導(dǎo)致不可接受的延遲。智能方法包括遺傳法和粒子群優(yōu)化法，這些方法利用啟發(fā)式和隨機(jī)搜索策略，適用于復(fù)雜或不完全信息的問題，特別是在求解大規(guī)模和高維問題時(shí)表現(xiàn)突出，傾向于在解的質(zhì)量和計(jì)算效率之間找到平衡。但是智能方法高度依賴參數(shù)設(shè)置，不能保證解的質(zhì)量和穩(wěn)定，對于電力系統(tǒng)優(yōu)化問題而言會導(dǎo)致波動(dòng)的次優(yōu)解從而影響系統(tǒng)可靠性，同時(shí)需要大量的內(nèi)存。

3、hedman率先提出確保機(jī)組組合與傳輸線切換聯(lián)合優(yōu)化模型，通過分解迭代求解，成功驗(yàn)證優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵﹄娋W(wǎng)調(diào)度的正面效應(yīng)。在不影響節(jié)點(diǎn)負(fù)荷供給的前提下，構(gòu)建最優(yōu)的電網(wǎng)拓?fù)浣档拖到y(tǒng)運(yùn)行成本，同時(shí)還能增加電網(wǎng)對意外事故的可靠性，是智能電網(wǎng)的發(fā)展方向。但是該聯(lián)合優(yōu)化模型需要引入大量的二進(jìn)制變量來表示機(jī)組啟停狀態(tài)和傳輸線通斷狀態(tài)，導(dǎo)致模型的求解隨著規(guī)模擴(kuò)大而面臨“指數(shù)爆炸”問題，從而給經(jīng)典計(jì)算機(jī)帶來巨大的算力挑戰(zhàn)。hedman的分解過程沒有利用機(jī)組組合與最優(yōu)傳輸線切換的交互關(guān)系，導(dǎo)致分解求解效率較低。同時(shí)分解后的子問題與原問題一樣仍屬于?minlp，存在較大優(yōu)化難度。lin利用靈敏度線性化約束，通過分步求解策略，實(shí)現(xiàn)模型的高效求解。然而其模型僅固定單一傳輸線狀態(tài)，未能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化，回避二進(jìn)制變量搜索空間的指數(shù)爆炸復(fù)雜性。

4、因此，提出一種機(jī)組組合聯(lián)合傳輸線切換的量子-經(jīng)典多階段優(yōu)化方法，來解決上述缺點(diǎn)，快速、穩(wěn)定地搜索最優(yōu)的傳輸線拓補(bǔ)與機(jī)組發(fā)電計(jì)劃，有助于提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性和減少發(fā)電能耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種機(jī)組組合與傳輸線切換的量子-經(jīng)典多階段優(yōu)化方法，將模型分解和割平面哈密頓量構(gòu)造進(jìn)行結(jié)合，將經(jīng)典優(yōu)化方法和量子計(jì)算進(jìn)行結(jié)合，用于電力系統(tǒng)中的機(jī)組調(diào)度和傳輸線切換的聯(lián)合控制，實(shí)現(xiàn)快速搜索電力系統(tǒng)最優(yōu)機(jī)組調(diào)度和電網(wǎng)拓?fù)涞墓δ埽嵘龣C(jī)組組合聯(lián)合傳輸線切換模型的求解速度，提高電力系統(tǒng)的可靠性和靈活性，降低電力系統(tǒng)發(fā)電能耗和減少污染；該方法在使用過程中的步驟為：

2、步驟（1）：將機(jī)組組合與傳輸線切換聯(lián)合優(yōu)化模型按照優(yōu)化功能的不同分別設(shè)置為：負(fù)責(zé)優(yōu)化機(jī)組啟停和出力功率的上層共識機(jī)組組合模塊；負(fù)責(zé)優(yōu)化傳輸線連通狀態(tài)、系統(tǒng)潮流和節(jié)點(diǎn)相角的下層共識傳輸線切換模塊；以及考慮n-1事故情況下的事故校驗(yàn)?zāi)K；

3、構(gòu)建考慮n-1安全性約束的機(jī)組組合與傳輸線切換聯(lián)合優(yōu)化模型，具體包含目標(biāo)函數(shù)和運(yùn)行約束：

4、機(jī)組組合與傳輸線切換聯(lián)合優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)數(shù)學(xué)模型為：

5、?(1)

6、?(2)

7、?(3)

8、?(4)

9、式中，是發(fā)電機(jī)組燃料成本的函數(shù)；是機(jī)組啟動(dòng)成本函數(shù)；是傳輸線切換成本函數(shù)；分別為機(jī)組、時(shí)段和傳輸線的數(shù)量；連續(xù)變量表示時(shí)機(jī)組在時(shí)刻的出力功率；機(jī)組啟停變量表示機(jī)組在時(shí)刻的啟停狀態(tài)，機(jī)組處在開機(jī)狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉時(shí)則；傳輸線通斷變量表示傳輸線在時(shí)刻的通斷狀態(tài)，傳輸線連通時(shí)，傳輸線切斷則；參數(shù)，和分別為機(jī)組的發(fā)電燃料成本二次系數(shù)、一次系數(shù)和啟動(dòng)成本系數(shù)；參數(shù)為傳輸線的切換成本；

10、每個(gè)節(jié)點(diǎn)的功率平衡約束的數(shù)學(xué)模型為：

11、?(5)

12、式中，表示節(jié)點(diǎn)中配置的機(jī)組集合；、、分別表示節(jié)點(diǎn)的流出的、流入的和總的傳輸線集合，滿足；表示傳輸線在時(shí)刻的潮流功率；是節(jié)點(diǎn)在時(shí)刻的負(fù)載；

13、機(jī)組功率容量約束的數(shù)學(xué)模型為：

14、?(6)

15、?(7)

16、式中，參數(shù)、是機(jī)組的出力功率下限和上限；機(jī)組事故二進(jìn)制參數(shù)表示在事故中機(jī)組在時(shí)刻的狀態(tài)，表示常規(guī)事件，即；

17、機(jī)組最小啟停時(shí)間約束的數(shù)學(xué)模型為：

18、?(8)

19、?(9)

20、式中，參數(shù)、表示機(jī)組的最小啟停時(shí)間；

21、傳輸線功率流容量約束的數(shù)學(xué)模型為：

22、?(10)

23、?(11)

24、式中，參數(shù)表示傳輸線的最大功率流；傳輸線事故二進(jìn)制參數(shù)表示在事故中傳輸線在時(shí)刻的狀態(tài)，表示常規(guī)事件，即；

25、潮流約束遵循基爾霍夫定律，用直流潮流方程模擬系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)潮流的數(shù)學(xué)模型為：

26、?(12)

27、?(13)

28、?(14)

29、式中，表示節(jié)點(diǎn)在時(shí)刻的相角；為傳輸線的電抗。是由big-m法引入的足夠大的常數(shù)，滿足；

30、傳輸線切換上限約束的數(shù)學(xué)模型為：

31、?(15)

32、式中，是任意時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)中允許斷開傳輸線的最大數(shù)量；

33、防孤島約束的數(shù)學(xué)模型為：

34、?(16)

35、步驟（2）：上層機(jī)組組合模塊按照變量類型的不同分解為基于共識的局部機(jī)組組合最優(yōu)子問題、機(jī)組組合松弛子問題和局部機(jī)組組合主問題；

36、步驟（3）：隨機(jī)產(chǎn)生機(jī)組的初始啟停變量，對于配置有發(fā)電機(jī)組的節(jié)點(diǎn)，根據(jù)傳輸線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)這些節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系，引入相鄰節(jié)點(diǎn)間的交互功率作為共識量，對于節(jié)點(diǎn)構(gòu)造基于共識的機(jī)組組合最優(yōu)子問題；

37、機(jī)組組合最優(yōu)子問題的數(shù)學(xué)模型為：

38、?(17)

39、?(18)

40、?(19)

41、?(20)

42、式中，表示節(jié)點(diǎn)中配置機(jī)組的集合；表示與節(jié)點(diǎn)存在相鄰關(guān)系的節(jié)點(diǎn)集合；、分別為共識約束的對偶乘子和懲罰項(xiàng)；上標(biāo)和下標(biāo)一起表示與節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)相關(guān)的量在節(jié)點(diǎn)中的副本；表示節(jié)點(diǎn)、之間的交互功率全局變量；表示節(jié)點(diǎn)、之間的交互功率局部變量，即交互功率在節(jié)點(diǎn)局部子問題中的副本；共識量前面的符號由預(yù)設(shè)的節(jié)點(diǎn)連接確定，表征預(yù)設(shè)連接中節(jié)點(diǎn)與相鄰節(jié)點(diǎn)的功率流方向，表示在預(yù)設(shè)連接中功率由本地節(jié)點(diǎn)流向相鄰節(jié)點(diǎn)，則表示相反情況；

43、步驟（4）：若機(jī)組組合最優(yōu)子問題存在可行解，則通過節(jié)點(diǎn)間的共識迭代使得各個(gè)節(jié)點(diǎn)的共識變量趨近于一致，求解得到約束(19)和(20)對應(yīng)的局部對偶變量、和局部連續(xù)變量的最優(yōu)解，更新上層機(jī)組組合模塊目標(biāo)函數(shù)的上界，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的機(jī)組組合最優(yōu)性割平面；

44、機(jī)組組合最優(yōu)性割平面的數(shù)學(xué)模型為：

45、?(21)

46、式中，是局部機(jī)組組合最優(yōu)性割平面的可行域；是約束(19)對應(yīng)的對偶變量；是約束(20)對應(yīng)的對偶變量；是求解局部機(jī)組組合最優(yōu)子問題得到的連續(xù)變量解；是該割平面中整理得到的常數(shù)項(xiàng)；是該割平面中整理得到的機(jī)組啟停變量的系數(shù)；

47、步驟（5）：若機(jī)組組合最優(yōu)子問題無可行解，則引入連續(xù)松弛變量構(gòu)造出原機(jī)組組合松弛子問題，并以該松弛子問題的karush-kuhn-tucker條件作為表示最優(yōu)性的約束，同時(shí)引入系統(tǒng)越限成本和松弛變量限制約束構(gòu)造改進(jìn)的機(jī)組組合松弛子問題，求解改進(jìn)后的松弛子問題得到每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的機(jī)組出力松弛約束的對偶變量和連續(xù)變量解，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)層次的機(jī)組組合可行性割平面；

48、原機(jī)組組合松弛子問題的數(shù)學(xué)模型為：

49、?(22)

50、?(23)

51、?(24)

52、?(25)

53、?(26)

54、式中，是機(jī)組最小功率約束(19)的松弛變量；是機(jī)組最大功率約束(20)的松弛變量；是系統(tǒng)在時(shí)段的總負(fù)載；

55、改進(jìn)的機(jī)組組合松弛子問題的數(shù)學(xué)模型為：

56、?(27)

57、?(28)

58、?(29)

59、機(jī)組組合可行性割平面的數(shù)學(xué)模型為：

60、?(30)

61、式中，是機(jī)組最小功率約束(19)的對偶乘子；是機(jī)組最大功率約束(20)的對偶乘子；是求解改進(jìn)的機(jī)組組合松弛子問題模型得到的連續(xù)變量解；是該割平面中整理得到的常數(shù)項(xiàng)；是該割平面中整理得到的機(jī)組啟停變量的系數(shù)；

62、步驟（6）：將步驟（4）中得到的機(jī)組組合最優(yōu)性割平面和步驟（5）得到的機(jī)組組合可行性割平面轉(zhuǎn)化為二次無約束二值優(yōu)化形式的哈密頓量，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的主問題哈密頓量并使用量子計(jì)算機(jī)高效求解，得到優(yōu)化的機(jī)組啟停變量，更新上層機(jī)組組合模塊目標(biāo)函數(shù)的下界；

63、二次無約束二值優(yōu)化形式的機(jī)組組合最優(yōu)性割平面哈密頓量的數(shù)學(xué)模型為：

64、?(31)

65、式中，是節(jié)點(diǎn)的機(jī)組組合最優(yōu)性割平面哈密頓量；是上層機(jī)組組合模塊的內(nèi)部迭代次數(shù)；是第次迭代的機(jī)組組合最優(yōu)性割平面的常數(shù)項(xiàng)；是第次迭代的機(jī)組組合最優(yōu)性割平面的變量的系數(shù)；是第次迭代中的上層機(jī)組組合模塊上界；是將機(jī)組組合最優(yōu)性割平面轉(zhuǎn)化為二次無約束二值優(yōu)化形式過程中引入的懲罰項(xiàng)；

66、二次無約束二值優(yōu)化形式的機(jī)組組合可行性割平面哈密頓量的數(shù)學(xué)模型為：

67、?(32)

68、式中，是節(jié)點(diǎn)的機(jī)組組合可行性割平面哈密頓量；是機(jī)組組合可行性割平面所需輔助二進(jìn)制變量的個(gè)數(shù)；是機(jī)組組合可行性割平面引入的輔助二進(jìn)制變量；是第次迭代的機(jī)組組合可行性割平面的常數(shù)項(xiàng)；是第次迭代的機(jī)組組合可行性割平面的變量的系數(shù)；

69、步驟（7）：更新機(jī)組啟停變量，重復(fù)執(zhí)行步驟（3）、（4）、（5）、（6），直到上層機(jī)組組合模塊的上下界收斂至設(shè)置的誤差限內(nèi)，則輸出最優(yōu)的機(jī)組啟停狀態(tài)和機(jī)組出力功率；

70、步驟（8）：將確定的機(jī)組調(diào)度方案向下傳遞至下層共識傳輸線切換模塊，該模塊按照變量類型的不同分解為基于共識的傳輸線最優(yōu)子問題、傳輸線松弛子問題、節(jié)點(diǎn)松弛子問題和傳輸線切換主問題。

71、步驟（9）：輸入由步驟（8）確定的機(jī)組啟停變量，產(chǎn)生初始的傳輸線拓補(bǔ)狀態(tài)，根據(jù)傳輸線拓?fù)浣Y(jié)引入相鄰節(jié)點(diǎn)間的傳輸線潮流和節(jié)點(diǎn)相位作為共識量，對于節(jié)點(diǎn)構(gòu)造基于共識的傳輸線最優(yōu)子問題；

72、傳輸線最優(yōu)子問題的數(shù)學(xué)模型為：

73、?(33)

74、?(34)

75、?(35)

76、?(36)

77、?(37)

78、?(38)

79、?(39)

80、?(40)

81、?(41)

82、式中，是該子問題的目標(biāo)函數(shù)值；表示與節(jié)點(diǎn)相關(guān)的傳輸線集合；、分別表示本地節(jié)點(diǎn)上交互功率的本地副本和相鄰節(jié)點(diǎn)相角的本地副本，下標(biāo)和上標(biāo)一起表示傳輸線或節(jié)點(diǎn)的物理量對應(yīng)的本地節(jié)點(diǎn)的副本；、分別表示功率流共識約束的對偶變量和懲罰系數(shù)；、分別表示相角共識約束的對偶變量與懲罰系數(shù)；

83、步驟（10）：若傳輸線最優(yōu)子問題存在可行解，則通過節(jié)點(diǎn)間的共識迭代使得各個(gè)節(jié)點(diǎn)的共識變量趨近于一致，并計(jì)算每個(gè)傳輸線狀態(tài)對于系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行成本的靈敏度，更新下層傳輸線切換模塊目標(biāo)函數(shù)的上界，基于靈敏度構(gòu)造傳輸線最優(yōu)性割平面；

84、傳輸線最優(yōu)性割平面的數(shù)學(xué)模型為：

85、?(42)

86、式中，表示給定機(jī)組調(diào)度方案下，當(dāng)前系統(tǒng)拓?fù)鋵?yīng)節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)函數(shù)值；表示傳輸線在時(shí)段狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)對于系統(tǒng)運(yùn)行成本的靈敏度；是該割平面中整理得到的常數(shù)項(xiàng)；是該割平面中整理得到的傳輸線狀態(tài)變量的系數(shù)；

87、步驟（11）：若傳輸線最優(yōu)子問題無可行解，則在傳輸線最優(yōu)子問題的基礎(chǔ)上松弛機(jī)組功率容量約束和傳輸線功率流容量約束，構(gòu)造基于共識的傳輸線松弛子問題，若該松弛子問題有解，得到每個(gè)傳輸線狀態(tài)對于系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的越限量的靈敏度，基于靈敏度構(gòu)造傳輸線可行性割平面；

88、松弛后的傳輸線松弛子問題的目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型為：

89、?(43)

90、式中，機(jī)組容量約束松弛變量、分別表示機(jī)組在時(shí)刻的反向和正向松弛功率。傳輸線容量松弛變量、分別表示傳輸線在時(shí)刻的反向和正向松弛功率流。所有松弛變量之和表示系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的局部越限量；

91、松弛機(jī)組功率容量約束和傳輸線功率流容量約束的數(shù)學(xué)模型為：

92、?(44)

93、?(45)

94、?(46)

95、?(47)

96、?(48)

97、?(49)

98、基于靈敏度構(gòu)造的傳輸線可行性割平面的數(shù)學(xué)模型為：

99、?(50)

100、式中，是每個(gè)傳輸線狀態(tài)對于系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的越限量的靈敏度；是該割平面中整理得到的常數(shù)項(xiàng)；是該割平面中整理得到的傳輸線狀態(tài)變量的系數(shù)；

101、步驟（12）：將步驟（10）得到的傳輸線最優(yōu)性割平面和步驟（11）得到的傳輸線可行性割平面轉(zhuǎn)化為二次無約束二值優(yōu)化形式的哈密頓量，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的傳輸線切換主問題哈密頓量并使用量子計(jì)算機(jī)高效求解，得到優(yōu)化的傳輸線通斷狀態(tài)變量，更新下層傳輸線切換模塊目標(biāo)函數(shù)的下界；

102、二次無約束二值優(yōu)化形式的傳輸線最優(yōu)性割平面哈密頓量的數(shù)學(xué)模型為：

103、?(51)

104、式中，是節(jié)點(diǎn)的傳輸線最優(yōu)性割平面哈密頓量；是下層傳輸線切換模塊的內(nèi)部迭代次數(shù)；是第次迭代的傳輸線最優(yōu)性割平面的常數(shù)項(xiàng)；是第次迭代的傳輸線最優(yōu)性割平面的變量的系數(shù)；是第次迭代中的下層傳輸線切換模塊上界；是將傳輸線最優(yōu)性割平面轉(zhuǎn)化為二次無約束二值優(yōu)化形式過程中引入的懲罰項(xiàng)；

105、二次無約束二值優(yōu)化形式的傳輸線可行性割平面哈密頓量的數(shù)學(xué)模型為：

106、?(52)

107、式中，是節(jié)點(diǎn)的機(jī)組組合可行性割平面哈密頓量；是傳輸線可行性割平面所需輔助二進(jìn)制變量的個(gè)數(shù)；是傳輸線可行性割平面引入的輔助二進(jìn)制變量；是第次迭代的傳輸線可行性割平面的常數(shù)項(xiàng)；是第次迭代的傳輸線可行性割平面的變量的系數(shù)；是將傳輸線可行性割平面轉(zhuǎn)化為二次無約束二值優(yōu)化形式過程中引入的懲罰項(xiàng)；

108、步驟（13）：更新傳輸線通斷狀態(tài)，重復(fù)執(zhí)行步驟（9）、（10）、（11）、（12），直到下層傳輸線切換模塊的上下界收斂至設(shè)置的誤差限內(nèi)，則輸出最優(yōu)的傳輸線拓?fù)浜拖到y(tǒng)潮流，將得到的機(jī)組調(diào)度方案和傳輸線拓?fù)湟约跋到y(tǒng)潮流解輸入事故校驗(yàn)?zāi)K；

109、步驟（14）：若松弛后的傳輸線松弛子問題仍然無可行解，則在局部傳輸線最優(yōu)子問題的基礎(chǔ)上固定所有傳輸線為連通狀態(tài)，并松弛節(jié)點(diǎn)功率平衡約束來保證該子問題存在可行解，構(gòu)建節(jié)點(diǎn)松弛子問題，求解得到節(jié)點(diǎn)最小越限量和約束的對偶乘子，構(gòu)造用于修正機(jī)組調(diào)度的機(jī)組組合安全性割平面；

110、松弛后的節(jié)點(diǎn)松弛子問題的數(shù)學(xué)模型為：

111、?(53)

112、?(54)

113、?(55)

114、?(56)

115、?(57)

116、?(58)

117、?(59)

118、式中，表示違反節(jié)點(diǎn)功率平衡約束的最小越限量；節(jié)點(diǎn)功率松弛變量、分別表示節(jié)點(diǎn)在時(shí)刻的盈余和缺失松弛功率；

119、機(jī)組組合安全性割平面的數(shù)學(xué)模型為：

120、?(60)

121、式中，是求解節(jié)點(diǎn)松弛子問題得到的最小越限量；是機(jī)組調(diào)度約束(55)對應(yīng)的對偶乘子；

122、步驟（15）：將機(jī)組組合安全性割平面轉(zhuǎn)化為二次無約束二值優(yōu)化形式的哈密頓量，并添加進(jìn)步驟（6）的上層機(jī)組組合模塊主問題哈密頓量中，求解得到更新后的機(jī)組啟停變量解，重復(fù)執(zhí)行步驟（7）、（8）、（9）、（10）、（11）、（12）、（13）、（14），直到步驟（13）能夠成功輸出最優(yōu)的傳輸線拓?fù)浜拖到y(tǒng)潮流，進(jìn)入事故校驗(yàn)?zāi)K；

123、二次無約束二值優(yōu)化形式的機(jī)組組合安全性割平面哈密頓量的數(shù)學(xué)模型為：

124、?(61)

125、式中，是機(jī)組組合安全性割平面哈密頓量；是機(jī)組組合安全性割平面所需輔助二進(jìn)制變量的個(gè)數(shù)；是機(jī)組組合安全性割平面引入的輔助二進(jìn)制變量；是將機(jī)組組合安全性割平面轉(zhuǎn)化為二次無約束二值優(yōu)化形式過程中引入的懲罰項(xiàng)；

126、步驟（16）：進(jìn)入事故校驗(yàn)?zāi)K，將機(jī)組功率容量松弛約束(47)(48)、傳輸線功率流容量約束(49)(50)以及潮流約束(43)(44)變更為事故變體約束。隨后進(jìn)行事故可行性檢查，其本質(zhì)上是一個(gè)松弛問題。如果該檢查不存在可行解，通過事故節(jié)點(diǎn)松弛子問題構(gòu)造機(jī)安全性割平面并返回上層機(jī)組組合模塊以修正對應(yīng)事故的臨時(shí)機(jī)組調(diào)度，重復(fù)執(zhí)行步驟（15）。若有可行解，則進(jìn)一步判斷此時(shí)事故下的系統(tǒng)越限量是否為零：若不是，則返回下層傳輸線切換模塊的事故傳輸線松弛子問題，經(jīng)由下層傳輸線切換模塊的內(nèi)部循環(huán)重新確定系統(tǒng)拓?fù)?，重?fù)執(zhí)行步驟（11）、（12）、（13）；若是，則表明當(dāng)前給定的機(jī)組調(diào)度和傳輸線拓?fù)淙赃m用于該事故情況，輸出機(jī)組和傳輸線最優(yōu)解；

127、事故可行性檢查的數(shù)學(xué)模型為：

128、?(62)

129、?(63)

130、?(64)

131、?(65)

132、?(66)

133、?(67)

134、?(68)

135、?(69)

136、?(70)

137、?(71)

138、式中，表示系統(tǒng)在事故情況下的最小越限量。

139、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

140、(1)?現(xiàn)有經(jīng)典方法求解速度慢，而本發(fā)明將量子計(jì)算加速求解組合優(yōu)化問題和分解思想結(jié)合，能夠快速搜索最優(yōu)電網(wǎng)拓?fù)渑c發(fā)電決策。

141、(2)?現(xiàn)有分解協(xié)調(diào)方法求解復(fù)雜的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的效果較差，沒有考慮機(jī)組組合問題和傳輸線切換直接的相互影響，而本發(fā)明將原問題分解為不同模塊，模塊內(nèi)部又分解為多個(gè)子問題和主問題，降低分解后模型的優(yōu)化復(fù)雜度。

142、(3)?現(xiàn)有交替方向乘子法、拉格朗日對偶法、benders分解方法求解混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的收斂性較差，而本發(fā)明的不同模塊之間通過割平面哈密頓量進(jìn)行高效的交互，最終相互影響逼近全局最優(yōu)解，保證方法的收斂性。

143、(4)?本發(fā)明在量子真機(jī)平臺上進(jìn)行測試，與其他方法對比結(jié)果表明該方法具有最低的發(fā)電能耗和最短求解時(shí)間。