可持续发展电源规划多目标决策模型研究

在电源规划中,具有可持续发展的电源规划越来越受到重视。该文在综合考虑经济、科技、环境等多领域的情况下,分析了可持续发展的电源规划评价指标,并构建了考虑可持续发展的多目标电源规划决策模型。根据模型中目标变量、属性变量等因素变量特征分为不同的子集,并基于贝叶斯网络理论获得不同节点间的逻辑关系,降低了规划模型问题的复杂性。应用算例表明所提模型和求解方法可行、有效。     

考虑环境保护的发电机组扩展规划

在环保呼声日益高涨的今天,为了在电源规划过程中充分考虑环境保护约束对电源规划工作的影响,建立了结合环境保护的电源规划模型。分析了环境保护对机组投产、运行及系统排污的影响,并给出了一种实用且快速的电源规划算法。以电源投资费用等年值最小为目标函数,结合相关技术约束（电力平衡、水火电平衡、电源投产／电厂开工时间）条件,克服了组合爆炸问题。最后,通过对某省2006-2010年的电源规划工作进行计算、分析,规划优化结果符合要求。     

含分布式电源的配电网扩展规划

建立以经济和环境效益为目标的配电网扩展规划模型,采用蒙特卡洛方法模拟分布式电源的出力,提出改进自适应遗传算法优化分布式电源的位置、容量以及新建或升级改造线路。该算法采用隐形编码方式,根据每代个体的适应度函数调整交叉算子和变异算子,并且借助图论知识给出了不可行解的修复方案。环境因素引入优化方案使配电网扩展规划取得了良好的经济和社会效益。算例表明,文中提出的方法能够得到合理的配电网扩展规划方案。     

考虑环保因素的最小费用电源规划研究

介绍电力部门降低污染物排放的必要性、可行性以及需要采取的一些措施，并介绍由泰国亚洲理工大学（AIT）开发的考虑环保因素的综合资源规划软件(IRPA)及其规划思路、所需数据和特点。对我国某省2003年～2017年的电力发展进行了规划研究。     

考虑发电容量适应性的多目标输电网规划

电源和负荷增长的不确定性及发电出力变化将对电网规则方案的适应性和灵活性提出新的要求.文中引入发电容量适应性指标,衡量网络结构对发电出力容量变化的适应能力,建立考虑网络结构优化的多目标输电网规划模型,对多场景电网期望负载水平进行优化,改善电网运行环境和应对发电出力容量变化的能力,提高电网功率传输能力,减少各场景下的负荷损失.典型算例结果表明了文中模型和方法的有效性.     

含风电场的双层电源规划

按分解协调的思想,建立了考虑调峰、调频及环保约束的净收益最大化双层电源规划模型,计及了上网电价差异对电源规划的影响。上层规划为电源投资决策问题,以发电商总收益最大为目标函数,决策变量是待选电厂的投建时间和台数以及已有电厂的退役时间和台数;下层规划为生产优化决策问题,其又可以分成机组检修计划和随机生产模拟2个子问题,决策变量分别为发电机组的检修时段以及各发电机组在负荷曲线上的运行位置。提出了模拟植物生长算法、最小累积风险度法、等效电量频率法相结合的求解方法。算例结果验证了所建模型的合理性和有效性。     

低碳经济下的电源规划研究

从政策因素、技术因素和市场因素3方面探讨了碳经济对电源规划的影响,建立了评估电源规划的碳经济指标;并将该指标引入传统的电源规划模型,建立了低碳经济下的电源规划模型。通过仿真研究,分析了碳经济指标引入前后的电源规划方案。仿真结果表明,低碳经济下的电源规划能够有效引导能源结构调整,实现CO2减排,符合当今能源发展趋势和低碳经济要求。     

电力市场下的电源规划研究综述

分析了电力市场下电源规划中遇到的新问题和挑战,重点是市场条件下的环保、调峰、不确定因素、厂网联合规划和分布式发电的影响。总结了传统优化算法、实物期权和期权博弈三种主要电源投资决策方法的研究现状。综述了电源规划方案评估中的机组检修计划、生产模拟和可靠性指标计算方法。最后对电力市场下电源规划研究工作提出若干建议,指出新问题的建模、多投资主体的协调、电源规划机制以及后评估体系的建立是其研究重点。     

期望效用模型在电源投资规划中的应用

针对电源规划过程中的各种可行方案,因其方案的寿命期及投产年限的不相同,在规划年末它们将可能具有不同的剩余使用年限,为了便于比较,运用净年值法对各种可行方案进行经济性评价。在收益估算中考虑了不同的融资结构对方案的比选所产生的影响,并考虑了资金的融资成本,以及不同的融资方式对方案经济性的影响,同时引入了机会成本,特别是对自有资金来讲,如若不考虑其机会成本必然使得对方案的收益估计偏大,这与实际情况不符,易导致过度投资。结合决策者对待风险的不同偏好态度,构造了效用函数,确定效用曲线,并以期望效用最大作为最终的决策依据。为进一步减小决策失误和更加有效的规避风险,还可以测得多人的效用值后进行加权平均。最后通过算例证实这一算法的可行性。     

Multiyear Transmission Expansion Planning Using Ordinal Optimization

The increasing complexity of the transmission expansion planning problem in the restructured industry makes simulation the only viable means to evaluate and compare the performances of different plans. Ordinal optimization is an approach suitable for solving the simulation-based multiyear transmission expansion planning problem. It uses crude models and rough estimates to derive a small set of plans for which simulations are necessary and worthwhile to find good enough solutions. In the end, reasonable solutions are obtained with drastically reduced computational burden.     

低碳经济下的微电网电源规划研究

在传统电源规划的基础上,引入清洁能源发展机制(CDM),计及碳约束和碳交易等,建立低碳经济下的微电网电源规划模型,采用改进的矩阵实数编码遗传算法进行求解,在求解过程中优化了遗传算法的算子,不仅能可靠获得全局最优解,而且增大了求解规模,提高了计算速度.算例结果表明文中提出的模型和算法均合理有效.     

基于最小生成树算法的配电网架扩展规划

基于改进最小生成树算法,提出了一种高效率的配电网扩展规划方法。以最大投资额度为约束条件,以建设费用与运行费用的加权和最低为目标函数,采用prim算法求取最小生成树获得初步规划结果,根据潮流计算结果调整导线截面并计算运行费用,依此反复迭代调整规划网架直至最优。规划过程中考虑了对道路交叉点区别对待,并且只将采用Dijkstral算法获得的顶点间的最短路径作为边,还考虑了拆除线路的残值和拆除费用。对两个典型算例进行了规划,结果表明所提出的方法是可行的且具有较高的效率。     

计及输电阻塞的发电计划决策模型研究

文章提出了基于电力市场环境下计及输电阻塞的超短期发电计划制作问题,建立了预调度、调整机组出力、利用线路裕度输电和强制甩负荷4个依次渐进的数学模型,设计了与各个数学模型相应的算法,并通过算例分析验证了所建立的数学模型和设计的算法是合理的。     

SA-PSO在水火电混合电力系统电源规划中的应用

电源规划是电力系统电源布局的战略决策,在电力系统规划中处于十分重要的地位。其核心问题是要确定在规划期内随着负荷的增长,系统应在何时、何地、建什么类型、多大容量的电厂。由于其本身的的复杂性,用传统的优化方法求解需采取简化措施,寻求一个满足各种约束条件和可靠性指标及环保要求的最优电源建设方案,以满足系统负荷发展的需要。为此,提出一种粒子群算法与模拟退火算法结合的模拟退火粒子群算法,并将其用于求解复杂的、非线性的水火电混合电力系统(包含核电)电源规划问题。该组合算法在粒子群算法中引入了模拟退火算法成功的提高了基本粒子群算法的全局搜索能力。算例结果表明:该算法能可靠、快速的收敛到全局最优解,特别适合于大型电力系统的中长期电源规划。     

含碳捕集电厂的低碳电源规划模型

在发展低碳经济的时代背景下,各类低碳要素的引入将对传统电源规划的内涵与模式带来深刻的变化。与此同时,碳捕集电厂和碳捕集预留电厂将成为未来电源规划的重要选项。将低碳要素引入电源规划决策之中,在充分考虑传统电力系统安全、经济运行要求的前提下,建立了含碳捕集电厂的低碳电源规划模型,重点在规划层面考虑了碳捕集技术的不同配置选项和发展路线,实现对碳捕集和碳捕集预留技术的建模。所提出的低碳电源规划模型本质上是一个统一协调的规划模型,统一考虑了规划中的投资决策问题与运行模拟问题。最后,以我国某省的实际数据构造算例,验证了所提出的模型与方法的合理性与有效性。     

市场环境下基于Benders分解的输电网规划决策

市场条件下,由于不确定因素对市场经济运行的影响,输电网的扩展规划必须考虑发电公司和用户的需求,减缓输电系统阻塞,促进市场的公平竞争。首先以电力联营市场模式为研究背景,针对不确定因素作用下可能的未来场景,基于最优潮流的输电网边际定价模型,提出了以投资成本和运行成本为优化目标的输电网静态规划模型;然后基于奔德斯(B enders)分解算法先求解出各个典型场景下输电网规划优化方案,再根据决策理论中的最小最大悔则进行多场景规划决策;最后在IEEE-24节点系统上进行了仿真计算。与确定性输电网规划方法相比,该模型计及了电网规划与经济运行中不确定因素的影响,从而能更有效地指导市场环境下输电网规划综合决策,提高规划系统经济性能。     

在线电压安全评估的多重动态决策树方法

利用数据挖掘技术对电力系统在线动态安全进行评估,能够为系统运行控制提供决策指导,防止连续的系统安全问题。提出一种基于相量测量单元（phasor measurementunit,PMU）的在线电压安全评估算法：利用电网数据库已有的数据离线建立电压安全评估决策树,根据PMU的实时采样数据动态对决策树进行更新,形成动态决策树,在线对电压安全进行监控。此外,利用不同的属性集合构建多重决策树,替代原来单一决策树评估,大大提高了决策树分类的准确度和评估的可靠性。结合IEEE 57节点仿真系统,给出多重动态决策树的构建方法以及多重决策树的模型。仿真结果表明,基于PMU的动态多重决策树是一种在线电压安全评估的可行方法。     

含风电场的电源规划综述

风电作为目前可以商业化发展的可再生能源发电方式,对落实我国能源发展战略和调整电力结构有重要作用.风电与常规电源相比具有随机性、间歇性、能量密度低、可控性弱等特点.文中分析了风电接入对电力系统的影响,以及给电源规划带来的挑战;总结了国内外在含有风电场的电源规划及电力系统可靠性评估方面的研究现状,并对未来的研究方向提出了一些建议.     

考虑碳排放权分配的低碳电源规划

在低碳经济环境下,电力行业实行CO2减排势在必行。而低碳环境下的电源规划则是实现CO2减排的关键之一。＂总量管制与排放交易＂是公认的实现CO2减排及获得低碳效益的有效措施。而推行该措施的关键在于碳排放权的分配方式。文中从低碳政策、低碳技术和低碳市场3个方面分析了低碳因素对电源规划的影响;提出了基于区域比较的碳排放权分配机制,并将低碳因素引入传统的电源规划模型,建立了低碳电源规划模型;应用改进的基于差分进化的粒子群优化算法求解低碳电源规划问题,并通过仿真算例对所建立的规划模型进行了验证。仿真结果表明了所建模型的正确性和适用性,为当前的电源规划工作提供了有益的参考。     

Application of NSGA-II Algorithm to Single-Objective Transmission Constrained Generation Expansion Planning

This paper presents an application of elitist nondominated sorting genetic algorithm version II (NSGA-II), a multiobjective algorithm to a constrained single objective optimization problem, the transmission constrained generation expansion planning (TC-GEP) problem. The TC-GEP problem is a large scale and challenging problem for the decision makers (to decide upon site, capacity, type of fuel, etc.) as there exist a large number of combinations. Normally the TC-GEP problem has an objective and a set of constraints. To use NSGA-II, the problem is treated as a two-objective problem. The first objective is the minimization of cost and the second objective is to minimize the sum of normalized soft constraints violation. The hard constraints (must satisfy constraints) are treated as constraints only. To improve the performance of the NSGA-II, two modifications are proposed. In problem formulation the modification is virtual mapping procedure (VMP), and in NSGA-II algorithm, controlled elitism is introduced. The NSGA-II is applied to solve TC-GEP problem for modified IEEE 30-bus test system for a planning horizon of six years. The results obtained by NSGA-II are compared and validated against single-objective genetic algorithm and dynamic programming. The effectiveness of each proposed approach has also been discussed in detail.