系统仿真学报 ›› 2026, Vol. 38 ›› Issue (5): 1453-1465.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.25-0506
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蒋圣超1, 裴云庆1, 翟宏营1, 吴国键2, 高放2
收稿日期:2025-06-04
修回日期:2025-09-23
出版日期:2026-05-21
发布日期:2026-05-29
通讯作者:
高放
第一作者简介:蒋圣超(1988-),男,高级工程师,硕士,研究方向为量子技术、电气工程。
基金资助:Jiang Shengchao1, Pei Yunqing1, Zhai Hongying1, Wu Guojian2, Gao Fang2
Received:2025-06-04
Revised:2025-09-23
Online:2026-05-21
Published:2026-05-29
Contact:
Gao Fang
摘要:
为突破传统牛顿‒拉夫逊(Newton-Raphson, NR)法在新型电力系统高维潮流计算中的效率瓶颈,以及变分量子算法框架的制约,提出融合块编码技术和绝热量子计算原理的潮流计算框架。基于块编码技术、绝热量子理论和NR法构建块编码绝热量子潮流计算框架(BQ-NR)。将NR法修正方程映射至量子系统,通过构造厄密扩展矩阵与投影算符实现修正方程的量子态编码;设计离散绝热演化方案,并利用Trotter-Suzuki分解和块编码技术将连续哈密顿量转化为量子线路可执行的酉算子序列,实现量子求解器与经典算法的动态耦合。实验结果表明:当离散演化步数M≥5×106时,BQ-NR法可在3次迭代内实现收敛,其误差精度达1×10‒5量级,与传统NR法相当,验证了块编码绝热量子线性求解器在修正方程求解中的有效性;潮流计算实验进一步验证了所提算法的可推广性,为量子计算在电力系统分析中的工程应用提供了理论支撑。
中图分类号:
蒋圣超,裴云庆,翟宏营等 . 基于块编码绝热量子牛顿‒拉夫逊法的潮流计算[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1453-1465.
Jiang Shengchao,Pei Yunqing,Zhai Hongying,et al . Power Flow Calculation Based on Block-encoded Adiabatic Quantum Newton-Raphson Method[J]. Journal of System Simulation, 2026, 38(5): 1453-1465.
表1
各节点有功和无功功率
节点 编号 | 有功 功率 | 无功 功率 | 节点 编号 | 有功 功率 | 无功 功率 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 18 | 0.090 | 0.039 |
| 2 | 0.099 | 0.060 | 19 | 0.090 | 0.039 |
| 3 | 0.090 | 0.039 | 20 | 0.090 | 0.039 |
| 4 | 0.120 | 0.081 | 21 | 0.090 | 0.039 |
| 5 | 0.060 | 0.030 | 22 | 0.090 | 0.039 |
| 6 | 0.060 | 0.021 | 23 | 0.090 | 0.051 |
| 7 | 0.201 | 0.099 | 24 | 0.420 | 0.210 |
| 8 | 0.201 | 0.099 | 25 | 0.420 | 0.210 |
| 9 | 0.060 | 0.021 | 26 | 0.060 | 0.024 |
| 10 | 0.060 | 0.010 | 27 | 0.060 | 0.024 |
| 11 | 0.045 | 0.030 | 28 | 0.060 | 0.021 |
| 12 | 0.060 | 0.036 | 29 | 0.120 | 0.069 |
| 13 | 0.060 | 0.036 | 30 | 0.201 | 0.60 |
| 14 | 0.120 | 0.081 | 31 | 0.150 | 0.069 |
| 15 | 0.060 | 0.009 | 32 | 0.210 | 0.099 |
| 16 | 0.060 | 0.021 | 33 | 0.060 | 0.039 |
| 17 | 0.060 | 0.021 |
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