基于二層規(guī)劃方法的輸電網(wǎng)擴展規(guī)劃研究.pdf

1、本文從傳統(tǒng)輸電網(wǎng)規(guī)劃到市場環(huán)境下的輸電網(wǎng)規(guī)劃，利用二層規(guī)劃方法建立了多種輸電網(wǎng)規(guī)劃的二層規(guī)劃模型，模型從簡單到復(fù)雜，從確定性規(guī)劃到不確定性規(guī)劃，逐步深入。本論文的主要成果如下:
　　 1)提出了考慮經(jīng)濟性及可靠性的輸電網(wǎng)規(guī)劃確定性二層規(guī)劃模型，該模型上層目標(biāo)為輸電網(wǎng)投資成本最小化，下層目標(biāo)為輸電網(wǎng)在正常運行和N-1運行下的切負(fù)荷量最小化，尋求經(jīng)濟性好可靠性高的最優(yōu)輸電網(wǎng)規(guī)劃方案。此外，在上述模型基礎(chǔ)上，下層規(guī)劃考慮系統(tǒng)N-2運行

2、下的過負(fù)荷量最小，尋求經(jīng)濟性好可靠性更高的最優(yōu)輸電網(wǎng)規(guī)劃方案。
　　 2)提出了計及輸電利潤的動態(tài)輸電網(wǎng)規(guī)劃確定性二層規(guī)劃模型，在雙拍賣聯(lián)營體市場模式下，尋求高輸電利潤的輸電網(wǎng)規(guī)劃方案。該模型上層規(guī)劃從輸電網(wǎng)長期規(guī)劃進行投資決策，以規(guī)劃期內(nèi)的輸電利潤最大化為目標(biāo)，下層規(guī)劃從輸電網(wǎng)短期市場運行進行輸電定價，建立了基于社會成本最小化的短期邊際成本定價模型。
　　 3)提出了計及成本的輸電網(wǎng)規(guī)劃期望值二層規(guī)劃模型，該模型采用期

3、望值目標(biāo)和期望值約束描述待建發(fā)電廠和未來負(fù)荷變化的不確定性帶來的風(fēng)險，尋求投資小、運行經(jīng)濟、有高適應(yīng)性的輸電網(wǎng)規(guī)劃方案。該模型分輸電網(wǎng)投資決策和電力生產(chǎn)優(yōu)化決策兩部分，上層目標(biāo)為年投資生產(chǎn)運行成本最小化，下層目標(biāo)為電力生產(chǎn)運行成本期望值最小化，下層約束為系統(tǒng)正常運行約束和N-1運行約束及N-1運行下系統(tǒng)切負(fù)荷量期望值約束。
　　 4)提出了計及市場利益的發(fā)輸電聯(lián)合規(guī)劃多目標(biāo)機會約束二層規(guī)劃模型，該模型協(xié)調(diào)了電源規(guī)劃和輸電網(wǎng)規(guī)劃的

4、矛盾，以社會利益最大化為基礎(chǔ)，考慮發(fā)電公司和輸電網(wǎng)公司的利益均衡。該模型上層目標(biāo)為發(fā)電機會指標(biāo)樂觀值、輸電機會指標(biāo)樂觀值、社會機會指標(biāo)樂觀值的最大化，下層目標(biāo)為社會機會指標(biāo)樂觀值的最大化，尋求在不確定環(huán)境下，兼顧不同市場利益的最優(yōu)發(fā)電廠建設(shè)方案和輸電網(wǎng)規(guī)劃方案。
　　 5)提出了考慮回報率最大化的輸電網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)機會二層規(guī)劃模型，尋求具有高回報率且實現(xiàn)概率大的輸電網(wǎng)規(guī)劃方案。該模型的上層目標(biāo)為輸電投資回報率大于某一實現(xiàn)水平的實現(xiàn)概

5、率最大化，下層規(guī)劃有兩個子規(guī)劃問題，一為系統(tǒng)正常運行下的社會利益最大化模型，二為系統(tǒng)N-1運行時的系統(tǒng)切負(fù)荷量小于給定值的實現(xiàn)概率最大化模型。
　　 本文以18節(jié)點和77節(jié)點系統(tǒng)為算例進行驗證，利用Monte-Carlo法模擬不確定性參數(shù)，采用改進小生境遺傳算法和原始-對偶內(nèi)點法相結(jié)合的混合算法對模型進行求解，并對求解結(jié)果進行比較、分析，驗證了所提模型和方法的正確性和有效性。總之，基于二層規(guī)劃方法的輸電網(wǎng)規(guī)劃模型與求解方法為解決