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。     

计及风险约束的多阶段输电系统规划方法

多阶段输电系统规划问题是一个复杂的非线性组合优化问题。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。在不确定性环境下所制定的输电系统规划决策不可避免地会带有一定的风险, 包括安全风险与经济风险。因此，在制定输电系统规划方案时需要适当考虑风险的影响，亦即需要进行风险管理。在此背景下，文中利用机会约束规划可以显式描述风险的特点，构造了计及风险约束的多阶段输电系统规划的模型框架，并给出了相应的求解算法，为解决这一重要而困难的问题做了一些新的尝试。最后通过一个算例系统说明了所提出的方法的可行性。     

农村电气化规划电网潮流计算中系统负荷和出力的确定

电网潮流计算运行方式多种多样,难以一一都计算,做农村电气化规划时,根据不同的网架结构、不同的目的有针对性地确定系统负荷和出力是十分必要的,由此计算出的潮流分布能够较好地反应出电网内各有关参数。     

基于机会约束2层规划的输电线路检修计划优化

通过对电力市场环境下输电线路检修计划优化问题（TMSOP）的研究,提出基于机会约束 2层规划的TMSOP模型和算法。模型考虑了TMSOP涉及的不确定因素,统筹了检修经济性和检修过程中电网的可靠性,同时综合评估了不安全现象的概率和后果。模型通过基于蒙特卡罗仿真的混合智能优化算法求解,在求解过程中引入禁忌表以提高计算速度。IEEE RTS-79算例仿真结果表明,文中提出的模型和算法不仅优化了线路检修计划和检修资源安排,而且明确了检修期间电网风险最低的运行方式。     

基于模糊随机机会约束规划的输电可靠性裕度计算

提出了基于模糊随机机会约束规划的输电可靠性裕度的数学模型和混合智能算法。将影响输电可靠性的重要因素表述为随机变量或服从正态分布的事件，例如将发电机和线路运行状态视为服从二次型分布的离散型随机变量，将用户需求看成服从正态分布的随机事件。在不确定因素随机化的基础上，将输电可靠性裕度问题转化为等价的模糊随机优化问题，输电线路开断、发电机开断和负荷模型的等约束条件退化为随机函数、模糊函数。文中提出的求解该机会约束规划模型的混合智能算法，在IEEE 30节点系统上进行了仿真计算，验证了该方法的正确性和可行性。     

基于多目标不确定性机会约束规划的矿区水资源配置研究

以矿区水资源配置系统为研究对象,针对矿区生态恢复过程水资源配置的多目标、模糊、不确定性的特点,构建多目标不确定性机会约束规划模型对矿区水资源进行优化配置。基于生态优先的配水原则,以碳排放最小化目标代替传统的污染物排放量最小化目标,兼顾碳排放最小化、系统经济效益最大化以及缺水量最小化,建立矿区生态环境-经济社会-水资源协调发展的多目标模型,统筹分配地下水、地表水、矿井水以及再生水。对实际情况中的不确定性因素采用区间参数的方法表示,并通过遗传算法对模型进行求解,得到合理的水资源配置方案。将模型应用于宁夏回族自治区羊场湾矿区,结果表明：以碳排放为目标的不确定性机会约束规划多目标模型能够很好地统筹矿区经济发展目标与水资源节约目标,配置方案可保证各个用水部门的需水满足度达到100%,而以污染物排放量为目标的优化方案存在区域缺水的情况。系统可带来年碳净吸收量(CO₂)为533.7～702.4 t,预期年经济效益为162.3×10⁴～163.7×10⁴元,区域年供水富余量为43.5×10⁴～49.7×10     

考虑净负荷不确定性的梯级水电站日前调峰模型构建

电网调峰一直是我国电力系统面临的调度难题,文章针对净负荷不确定性的梯级水电站日前调峰问题,提出一种考虑净负荷不确定性的日前调峰模型。该模型针对大规模间歇性清洁能源并带来的水电调峰净负荷不确定性的问题,试验首先通过Kmeans算法生成风电出力场景描述不确定性进行场景聚类,同时以多场景余荷平均距平绝对值期望值作为调峰目标,试验结果验证了模型的有效性和适用性,能在一定程度上降低水电错位调峰的风险。     

考虑柔性约束的电网规划方法

提出了柔性约束规划这一新的规划思路，即根据电网的实际情况，允许电网的一些线路在N-1的情况下出现一定的过负荷，以获得可观的经济效益，并使多种规划方法相互配合成为可能。建立了柔性约束规划的数学模型，并运用遗传算法进行求解。与传统规划方法相比较，说明了其经济性和可行性。     

基于多种群遗传算法的输电系统扩展规划

在简要介绍标准遗传算法（SGA）的基础上，详细分析了造成遗传算法未成熟收敛的原因，提出了一种多种群遗传算法结构（MPGA）。将这一方法应用于输电系统扩展规划，可以大大降低遗传控制参数的不当设定对规划结果的影响，对抑制未成熟收敛的发生有明显的效果，同时可以给出最优和若干次优规划方案。通过两个不同规模的算例，证明了该方法的有效性。     

基于相关机会规划的风电并网容量优化分析

风能的随机性和间歇性强，所以与传统发电形式相比，风电场容量可信度低，如何计算系统中的最大风电并网容量是风电规划所面临的重要问题。基于相关机会规划理论，在保证系统安全运行的前提下建立了计算风电并网容量的优化分析模型，模型中引入了风电的发电能力约束，并考虑了风电场减出力控制措施的影响。该模型适用于不确定环境下的随机事件评估，基于IEEE 39节点系统的风电并网容量优化结果验证了模型的可行性。     

基于可信性理论的输电网规划

建立了基于可信性理论的输电网规划模型,得到模糊不确定负荷下的电网规划方案。将可信度的概念引入模型中,作为评价模糊不确定负荷下电网规划方案优劣的指标,该指标具有明确的物理意义和严格的数学理论基础。利用最小切负荷问题的负荷边界特性,证明了给定可信度指标下输电网规划模型的求解可等价于区间负荷下输电网规划模型的求解。使用结合区间至多切负荷量理论的贪婪随机自适应搜索算法求解该模型,可求得给定可信度指标下的输电网规划方案。新模型的求解不受模糊负荷下实际数学模型的限制,具有较好的适用性和明确的物理意义。46节点系统算例的计算结果验证了该模型和算法的有效性。     

环保要求下城市送电网规划的初步方法

介绍了环保要求下城市送电网的规划方法。在传统电网规划的基础上,将环保指标量化后直接参与电网环保规划,同时考虑了人口因素,使得规划结果更加人性化,具备更强的可执行性。文中将环保指标分为辐射噪声类、通道占地类和环境协调类。使用电网环保规划方法对上海市某地区实际系统进行分析,结果表明该方法能够在宏观上对电网规划产生影响,使得电网规划结果在经济性、可靠性较优的基础上更加环保。     

考虑线路剩余输电容量的多目标电网规划

传统输电网规划方案由于没有考虑网络中各线路的负载运行水平，得到的最小费用方案会导致部分线路负载率偏高。文中的新规划模型将线路投资费用和网络剩余输电容量作为目标函数，同时考虑优化线路负载率的分布，用以求取最少投资下具有最大网络剩余输电容量的规划方案。结合混沌变量的随机遍历特性，将混沌优化算法应用于输电网非线性混合整数规划模型的优化求解。算例表明方法的正确性和有效性。     

采用拉丁超立方采样的电力系统概率潮流计算方法

与简单随机采样相结合的蒙特卡罗（Monte Carlo）模拟法只有在采样规模足够大时才能得到高精度的计算结果,计算量较大。文中提出了用拉丁超立方采样和Gram-Schmidt序列正交化方法改善采样值对输入随机变量的分布空间的覆盖程度、提高采样效率的计算方法,并应用于概率潮流计算中。IEEE 14节点系统和IEEE 118节点系统的算例验证了该方法的有效性。与传统方法相比,文中所述方法可以降低采样规模,更有效地估计输出随机变量的统计参数和概率分布,同时保留蒙特卡罗模拟法的优点,在处理相同随机变量的一系列随机问题时可以显著降低计算量。     

不确定信息下的输电网规划新模型

在传统的确定性信息下的输电网规划模型的基础上,通过增加一些新的约束,使得规划后的网络具有一定的剩余传输容量以适应未来不确定负荷的变化。在新模型中,引入了线路负载率约束,使得规划后的网络能够适应未来长时小幅度的负荷不确定性波动;引入了区域负荷增长量约束,使得规划后的网络能够适应未来短时大幅度区域负荷增长的增长地点的不确定性。使用贪婪随机自适应搜索算法可以快速有效地求解新模型。新模型的建立无需对未来不确定负荷的负荷特性进行详细的数学建模,易于求解并有着更好的适应性。46节点系统算例的计算结果验证了该模型和算法的正确性及有效性。     

考虑电力系统安全的输电网规划

设计了考虑电力系统安全的输电网规划流程，改变了传统规划只考虑 N安全和N-1安全的规划模式，进一步计算分析了规划网络在N-2安全情况下的缺电成本。文中采用故障筛选再规划的方式提高了N -1安全规划的计算速度，实现了大规模规划问题的求解，满足工程应用需要。18节点系统及实际电网147节点系统的计算结果表明，该方法行之有效。     

考虑发电备用容量的输电网规划

在系统中留有一定的发电备用容量是确保电力系统安全可靠运行的重要措施之一。文中建立了考虑发电备用容量的输电网规划模型。该模型以线路投资成本最小为目标,引入任意一台发电机故障时系统的安全性约束以确保该故障下系统的发电备用容量可以被充分利用从而维持系统的安全性;引入网络可用传输能力约束以确保负荷增长时系统的发电备用容量能够有效传输到负荷点从而维持系统的安全性。使用改进的贪婪随机自适应搜索算法求解新模型。6节点、46节点系统算例的计算结果验证了所述方法的正确性和有效性。