功率流 (PF) 分析是研究电网中功率流的一种基础计算方法。该分析涉及求解一组非线性和非凸微分代数方程。因此,最先进的 PF 分析求解器面临着可扩展性和收敛性的挑战,特别是对于大规模和/或病态情况,这些情况的特点是可再生能源渗透率高。事实证明,绝热量子计算范式能够有效地找到嘈杂中尺度量子 (NISQ) 时代的组合问题的解决方案,并且它可以潜在地解决最先进的 PF 求解器所带来的局限性。我们首次提出了一种用于高效 PF 分析的新型绝热量子计算方法。我们的主要贡献是 (i) 一种组合 PF 算法和一个符合 PF 分析原理的修改版本,称为绝热量子 PF 算法 (AQPF),它们都使用二次无约束二进制优化 (QUBO) 和 Ising 模型公式;(ii) AQPF 算法的可扩展性研究;(iii) AQPF 算法的扩展,以使用分区方法处理更大的问题规模。使用不同的测试系统大小在 D-Wave 的 Advantage™ 量子退火器、富士通的数字退火器 V3、D-Wave 的量子-经典混合退火器和两个在经典计算机硬件上运行的模拟退火器上进行了数值实验。报告的结果证明了所提出的 AQPF 算法的有效性和高精度,以及它在使用量子和量子启发算法处理病态情况的同时加速 PF 分析过程的潜力。
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