通过泡利关联编码实现量子优化在机组组合问题中的规模化应用

机组组合是电力系统运行中的一项重要优化问题,属于NP难问题。本文提出了一种混合量子-经典方法,用于求解具有时间相关约束的机组组合问题,该问题需要决策在规划周期内哪些发电机应开启/关闭以及它们应输出多少功率。该团队采用混合量子-经典优化流程,确定发电机组的启停计划以及满足负荷平衡、发电机限制、爬坡约束和备用容量等运行约束的相应功率调度方案。该研究将优化循环构建为领导者-跟随者结构:量子优化器作为领导者提供启停决策,经典优化器作为跟随者生成功率水平调度方案。借助泡利关联编码,该方法通过使用远少于传统方案的量子比特数对二进制变量进行编码,从而可扩展至全周期机组组合调度。通过整合这些组件,该方法能够处理多时段场景,同时使用的量子比特数远少于先前方法中每个决策变量分配一个量子比特的直接量子编码方案。该团队在包含多达312个二进制变量的小规模和大规模实例上评估了该方法,结果表明该方法能够可靠地生成可行调度方案,且运行成本具有竞争力。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-16 20:30

量科快讯