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.     

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。     

考虑负荷和风电出力不确定性的输电系统机会约束规划

提出了一种考虑负荷和风电场输出功率不确定性、基于机会约束规划的输电系统规划方法。将Monte Carlo方法与解析的概率潮流计算方法相结合,得到含风电场电网输电线路的有功概率潮流分布。通过改进经典的输电系统规划模型,得到考虑负荷和风电场有功出力的概率分布、基于概率潮流计算的输电系统机会约束规划模型。为了有效求解该模型,设计了一种两步式遗传算法。该方法可以有效处理输电系统规划中的不确定性,并为规划人员提供比传统方法更丰富的信息。算例证明了该方法的有效性。     

多阶段输电网络最优规划的遗传算法

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,并用退火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。     

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。     

可用输电容量协调决策的多目标机会约束规划模型与方法

如何合理考虑电力系统内各区域间输电容量的相互制约关系,对网络容量进行优化协调利用,以确保系统安全可靠运行是可用输电容量决策有待解决的重要问题.在此背景下,通过多目标规划对系统各个部分的输电容量进行同步协调决策,以确保最终得出的决策方案不会超出网络承受负载的能力,并避免由于局部输电容量利用过度而导致的整个系统可用输电容量...     

计及自然灾害风险的输电系统多场景规划方法

严重自然灾害事件会给电力系统运行安全带来巨大风险,需要研究提高电力系统应对自然灾害事故能力的措施与方法,这也是弹性电力系统建设的重要内容。增强电力系统弹性的最基本措施是加强系统结构,发展计及自然灾害的输电系统规划方法,以适当平衡支路建设成本与风险损失是值得研究的重要课题。在此背景下,通过综合考虑投资与运行经济性、常规运行情况下的系统可靠性和发生自然灾害情况下的系统风险等因素,发展了输电系统规划的混合整数非线性规划模型。构建了计及风电与负荷波动以及发生自然灾害情形下的2类场景集,分别用于对候选规划方案进行安全校验和风险评估。之后,在分层优化架构下采用粒子群优化算法求解所构造的优化模型。最后,用经典的18节点系统说明了所提方法的基本特征。     

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。     

基于灰色机会约束规划的输电系统规划

与传统的输电系统规划相比,电力市场环境下的输电系统规划需要处理更多的不确定因素。文章针对规划期限内负荷增长和发电机装机容量的灰色性、随机性特点,建立了基于灰色机会约束规划(grey chance constrained programming,GCCP)的输电系统规划数学模型,采用灰色模拟的遗传算法求解目标函数,得到了对应不同置信水平的最优输电系统规划方案。算例分析表明,采用本文方法求得的规划结果有较好的灵活性和适应性,对规划工作有一定的参考意义。     

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。     

Private Investor-based Transmission Expansion Planning in Deregulated Environments

Abstract—Deregulation in power systems creates new uncertainties and escalates the previous ones. The presence of these uncertainties causes the transmission network to remain a monopoly and the private investors not to be interested in investing in new transmission lines. This article presents a new merchant-based transmission network expansion planning algorithm from the viewpoint of private investors. The point estimation method is used to handle the uncertainties, and the genetic algorithm is used as the optimization tool. The proposed method provides insights for private investors to deal with the uncertainties and to find appropriate transmission projects in which to invest.     

电力市场环境下输电网混合性规划模型

随着中国电力市场的发展与完善以及电网新技术的采用,电网规划尤其是输电网规划面临着新问题和新挑战。为了应对上述情况,文中在确定性规划准则和概率性规划准则的基础上,提出了一个在电力市场环境下应用于输电网中长期规划的多场景混合性规划模型。该模型整合了确定性规划准则和概率性规划准则的相关约束和参数,包括:柔性约束、投资费用、电力供应、购电费用、时间成本、故障发生概率、可靠性成本、期望缺供电量(EENS)以及缺电时间期望(LOLE)等。同时,通过定义多个场景来模拟电力系统的负荷水平,并考虑电力市场的因素,将输电网规划问题转为混合整数线性规划问题,通过直流潮流模型和商业优化软件CPLEX,寻找输电网最优规划方案。最后,通过与传统规划模型的对比和实际电网算例,验证了该模型的有效性、灵活性和经济性。     

基于风险度评估的输电网规划

针对未来输电网规划面一临的不确定因素,引入多场景规划技术,通过对未来所预测的不确定性因素的随机组合,得到多个概率性场景。将未来规划年的不确定信息由原来的离散值转变为多个连续的区间。在求解各场景的最优网架时,利用遗传算法全局寻优能力强的特点,依次获得规划方案,并通过风险度评估得到适应性最强的网架方案。算例验证了所提方法的可行性。     

考虑需求侧管理的输电网扩展规划方法研究

随着用电负荷的增长和输电走廊的日趋紧张,需求侧管理已成为减小或延缓电源和电网投资的重要手段。首先通过持续负荷曲线分析了需求侧管理对高峰负荷功率的影响,提出了在输电网扩展规划中对需求侧管理的建模方法,然后提出了考虑需求侧管理和投资成本约束的输电网扩展规划数学模型。该模型为混合整数线性规划模型,采用优化软件求解。通过算例分析了需求侧管理对电网规划方案的影响,验证了采用需求侧管理对降低输电网扩展规划投资的有效性。     

计及风电场和储能系统联合运行的输电系统扩展规划

储能系统可以为电力系统提供调频和备用等辅助服务,与风电场联合运行时还可以平抑风电功率波动,改善系统运行的安全性和经济性.风电场和储能系统(简称风储系统)联合运行已成为一种受推崇的运行模式.因此,在未来的输电系统规划中就需要适当考虑风储系统的联合运行,这正是文中旨在解决的中心问题.首先,以钠硫储能系统为例,分析了储能系统成本与可放电次数的关系;在此基础上,提出了风储系统联合运行策略,在降低储能系统成本和平抑风电功率波动之间进行合理折中.之后,建立了考虑风储系统联合运行的输电系统两层规划模型,综合考虑了输电投资成本和风储运行成本,采用改进粒子群算法求解所建立的优化模型.最后,用18节点和46节点算例系统说明了所提出模型与方法的可行性和有效性.     

独立微网随机优化规划软件及其实现

为满足独立微网系统的规划设计需求,开发了独立微网随机优化规划软件。该软件采用随机机会约束规划方法,以资本金现金流量表作为经济性分析依据、以负荷容量缺失率作为概率约束条件,充分考虑系统内各种不确定因素的影响,同时实现了独立微网中设备类型和容量的优化。基于软件的整体设计思路,介绍了软件的系统模型、原理方法和功能界面。通过与国外同类软件的对比,展示了软件在方法和功能上的特点。最后,由该软件对某海岛独立微网进行了优化配置,验证了方法的正确性和软件的有效性。