基于机会约束规划的输电系统规划方法

输电系统在电力市场中扮演着十分重要的角色,因为其提供了实现公平竞争的场所.输电系统的状况如容量充裕性对电力市场的竞争性有重要的影响.适当地扩展或加强输电系统对满足发电公司和用户的需要、消除或减缓输电系统阻塞具有重要作用.与传统的输电系统规划问题相比,电力市场环境下的输电系统规划更加复杂,需要处理的不确定性因素更多.机会约束规划是专门用于解决包含不确定性因素的优化问题的一类随机优化方法,适用于市场环境下的输电系统规划问题.文中将机会约束规划引入到市场环境下的输电系统规划研究中,给出了基于蒙特卡罗仿真和遗传算法的求解方法,为解决这一重要而困难的问题做了一些新的尝试,并通过一个算例系统说明了该方法的可行性.     

电力市场环境下的输电系统规划方法初探

输电系统在电力市场运营中扮演着十分重要的角色,因为它提供了实现公平竞争的场所.输电系统的运行状况如容量充裕性对电力市场的竞争性有重要的影响.适当地扩展或加强输电系统对满足发电公司和用户的需要,消除或缓解输电系统阻塞以促进电力市场竞争进而提高整个电力系统的运行效率具有重要作用.与传统的垂直一体化的垄断电力工业中的输电系统规划相比,电力市场环境下的输电系统规划更加复杂,需要处理的不确定性因素更多.特别地,输电系统规划期内新建的发电厂的位置及装机容量在市场环境下成了不确定性因素.在此背景下,针对水平年输电系统规划问题,作者构造了解决电力市场环境下输电系统规划问题的通用方法框架,提出了一种基于蒙特卡罗仿真和遗传算法的输电系统灵活规划方法.最后,用算例系统对所提出的方法作了说明.     

计及风险控制策略的电力系统可用输电容量决策

针对风电装机容量较高的电力系统,在可用输电容量计算时需要合理计及风电机组出力不确定性可能导致的各种风险,文中在可用输电容量决策中引入了风险控制策略,在保证由于风电出力不确定性所引起的系统潮流越限风险不超过给定允许水平的同时,将由于风电机组实际出力不足而导致购电成本超过给定限值的风险控制在一定范围内。首先,将计及风险控制的可用输电容量决策描述为机会约束规划问题;然后,利用半不变量的Gram-Charlier级数展开理论计算相应可用输电容量决策方案下系统的安全风险和经济风险;最后,采用多目标差异进化算法求解所发展的优化模型,并以IEEE 118节点系统为例验证了所提出模型和方法的可行性与有效性。     

基于机会约束规划的发电公司最优检修策略

发电公司在制定发电机组检修策略时因信息的不确定性需要适当计及风险的影响,亦即需要进行风险管理。文中在机会约束规划的方法框架下,针对所研究的发电公司为价格接受者和非价格接受者这两种情况,以预测的市场电价为基础,发展了描述电力市场环境下计及风险约束的发电公司最优检修策略问题的数学模型,提出了转化为确定性等价类和蒙特卡罗仿真的求解方法,并通过模拟算例验证了所提出的方法的可行性。     

基于安全性判据及不确定性的输电系统规划方法

在研究当前输电系统规划的基础上,阐述了多阶段输电系统规划(TEP)问题。基于"N-1"安全性判据和对负载/发电增加等外部不确定性的处理,提出了解决TEP问题的新方法。该方法考虑了TEP问题的多阶段特性,解决了对输电系统规划中不确定性进行分析的关键问题,并基于启发式算法对其进行求解。实际算例验证了该方法可降低计算难度且结果精度满足要求,具有实用性。     

基于静态和动态安全风险的输电规划:（二）计及注入功率的不确定性

与传统电力工业环境相比,市场环境下的输电规划面临的电源建设和需求变化因素更不确定.为了使未来的输电网具有更好的适应性,提出的输电规划模型不仅同时计及了系统静态和动态的安全风险,还考虑了注入功率的不确定性.对该模型给出了基于蒙特卡罗仿真和"先放松约束,再逐条扩展线路"的求解方法,仿真结果验证了其可行性.     

面向复杂环境的移动机器人在线路径规划

针对移动机器人作业环境的复杂性和不确定性,提出一种面向复杂环境的移动机器人在线路径规划方法。该方法借鉴自学习实时启发式搜索和多步搜索思想,将执行阶段与规划阶段交替进行,并在传感器有限探测范围内寻优,使规划路径适应复杂环境约束,规避障碍物,同时满足在线应用的要求。仿真结果表明该方法可以快速有效的完成面向复杂环境的移动机器人在线路径规划,证明了方法的正确性和有效性。     

含风电的输电系统规划方案优选的区间熵方法北大核心CSCD

针对风电场选址和规模已经确定的情况下,该文就如何对相关的输电系统候选规划方案进行综合优选开展了系统的研究。输电系统规划方案优选是一个包含不确定性因素的多目标决策问题。为实现对规划方案的全面评估,在选取评价指标时,除了考虑输电系统运行的可靠性与安全性以及规划建设的经济性之外,还考虑了为接纳风电所需要的备用成本以及其能够带来的环保与低碳方面的效益。采用能够描述专家偏好的区间熵法对容纳风力发电的输电系统候选规划方案进行优选,以综合考虑主观和客观因素。此外,还利用了区间数来适当描述风电出力的不确定性。最后,以46节点系统为例说明了所发展的优选方法的基本特征。     

市场环境下基于系统阻塞指标约束的多阶段输电网规划

电力市场环境下的多阶段输电网扩展规划在满足发电公司和用户的需求的同时,对减缓输电系统阻塞,促进市场的公平竞争具有重要作用。在此背景下,利用系统阻塞指标和系统阻塞成本分别作为评估规划网络可靠性指标和运行指标,以改进的小生境遗传算法为研究方法,提出了基于阻塞指标约束下的输电网多阶段规划模型。IEEE-24节点系统上算例分析表明该模型综合考虑了各规划阶段输电系统的经济运行,能更科学地指导输电网规划决策,有效减缓系统阻塞发生,提高规划系统的网络充裕性。     

多阶段输电网络最优规划的模拟植物生长算法

为解决输电网络规划中的多阶段之间的耦合问题,基于待选线路具有规划期间不建设或只能在某一个阶段建成并在后续阶段一直使用的特点,提出了以待选线路为决策变量,规划阶段序号为搜索域的思想,将多阶段输电网络优化规划问题转化成静态优化问题,并采用模拟植物生长算法对模型进行了求解。应用所提方法对一个19节点系统进行了分析,得到了现有文献中有关该系统的最优规划方案,说明了所提方法的可行性及有效性。     

多阶段输电网络最忧规划的遗传算法

多阶段输电网络最优规划问题是一个复杂的非线性组合优化问题,尝试利用遗传算法来解决输电网络动态规划问题,提出了相应的数学模型,构造了染色体的编码方法和适应函数,并用退大选择遗传算法进行了计算。算例系统的计算结果证明了这种方法的可行性及有效性。     

输电系统灵活规划的模型及算法

中长期电网我规划具有许多不确定因素,采用通常的确定性规划模型和算法,难以获得满意的实用规划方案。建立在Ｇａｒｖｅｒ等人提出的灵敏度分析方法基础上,提出了一种灵活电网规划的概念和模型,可以计及各种规划环境变化因素对方案的影响,通过补偿线性规划算法进行迭代求解,最终经过风险决策评判获得满意的适应性规划方案,从而为求解不确定条件下的电网优化问题,探索了一条新的途径。通过一个简化了的实际系统算例,表明了该     

A novel modified GBMO algorithm based static transmission network expansion planning

Due to the growing demand of electricity, transmission sector has become important part of the power sector. The penetration level of renewable energy resources has increased presently, which gives more challenges to the transmission expansion planner. To overcome this problem better transmission expansion planning (TEP) needs to be done. Hence, it is necessary to incorporate the impact of high wind power penetration in TEP problem. In this paper wind farm are considered as an alternative source for supplying the load to the transmission networks. The complex wind energy cost model is incorporated with the traditional transmission network expansion planning (TNEP) problem. Factors accounting for wind power utilization cost, underestimation, and overestimation cost model of wind power are included. Static transmission network expansion planning (STNEP) problem is modeled using the DC power flow model. The main objective function is to minimize the total cost of the system, which consists of transmission line investment cost, fuel cost of generators and wind energy cost. To solve this non-linear, non-convex optimization problem with a novel optimization algorithm i.e. Modified Gases Brownian Motion Optimization (MGBMO) algorithm is applied. To validate the capability of the proposed method is tested with modified Garver’s 6-bus system, IEEE 24-bus system and IEEE 25-bus system.     

Multistage and coordinated planning of the expansion of transmission systems

In this paper, an efficient genetic algorithm (GA) is presented to solve the problem of multistage and coordinated transmission expansion planning. This is a mixed integer nonlinear programming problem, difficult for systems of medium and large size and high complexity. The GA presented has a set of specialized genetic operators and an efficient form of generation of the initial population that finds high quality suboptimal topologies for large size and high complexity systems. In these systems, multistage and coordinated planning present a lower investment than static planning. Tests results are shown in one medium complexity system and one large size high complexity system.     

基于模糊机会约束规划的输电系统规划方法

可持续发展的输电系统规划对传统的规划问题提出了新的挑战,而模糊机会约束规划是解决包含随机模糊性的不确定因素优化方法,为输电系统规划提供了新的解决途径,为此将这一方法引入到输电系统规划研究。通过对规划中不确定性问题的分析,建立了规划的数学模型,将模糊随机模拟和遗传算法相结合,实现了解决这类规划的新方法。最后,用算例证明了方法的可行性。     

离散粒子群优化算法在输电网络扩展规划中的应用

输电网络扩展规划是一个非常复杂的大规模组合优化问题。文中研究了离散粒子群优化(DPSO)算法在单阶段输电网络扩展规划中的应用,提出一种基于黑板系统的多智能体协调模型。该模型中,DPSO算法利用黑板系统进行粒子间信息共享,有效地提高了算法的全局收敛能力。通过构造节点扩展矩阵和速度矩阵,建立了输电网络扩展规划问题的求解模型和DPSO求解算法。该算法已成功用于IEEE Garver-6等两个系统,计算结果表明了该方法的可行性和有效性。     

基于蚁群最优的输电网络扩展规划

输电网络扩展规划是一个非常复杂的大规模组合优化问题。章提出了一种基于蚁群最优的输电网络扩展规划法（ACO）。ACO法来自对蚁群收集行为的研究,是一种求解组合最优问题的新型通用型发式方法。这种方法的主要特征是正反馈、分布式计算以及富于建设性的贪婪启发式搜索的运用。作初步研究了ACO法在单阶段输电网扩展规划中的应用。建立了相应的数学模型,设计了相应的算法,并在IEEE Garver-6系统上进行了测算。结果表明所提方法是有效的。