市場環(huán)境下基于阻塞激勵機制的輸電網(wǎng)擴展規(guī)劃.pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)電力體制改革的不斷深入，電網(wǎng)規(guī)劃正面臨著越來越多的不確定性因素的影響，如未來系統(tǒng)負荷及電源信息的不確定性、電力市場發(fā)展所導致的合作與競爭方面的不確定性、環(huán)境的影響、法規(guī)及政策背景下的不確定性等等，傳統(tǒng)的輸電網(wǎng)規(guī)劃方法已難以適應新的環(huán)境。因此，在新的市場體制下，如何定義電網(wǎng)規(guī)劃的目標，建立新的規(guī)劃原則以及發(fā)展新的規(guī)劃模型和工具將是一個值得研究的課題。 本文重點研究了市場環(huán)境下輸電阻塞對輸電網(wǎng)規(guī)劃的激勵作用，考慮價格因

2、素、用戶需求、電能交易等不確定因素的影響，在對電網(wǎng)運行綜合評估的基礎上，提出了新的輸電網(wǎng)規(guī)劃模型與算法。本文首先基于OPF的輸電網(wǎng)邊際定價模型提出了系統(tǒng)阻塞指標；并以此為基礎，分析了阻塞對市場環(huán)境下輸電網(wǎng)規(guī)劃的激勵作用，從而建立了基于阻塞指標約束下的輸電網(wǎng)規(guī)劃模型；隨后重點研究了市場環(huán)境下計及不確定因素影響的輸電網(wǎng)規(guī)劃決策方法；最后結合算例分析可以看出，研究市場經(jīng)濟條件下輸電網(wǎng)擴展規(guī)劃對于保證輸電容量充裕性和電力市場運行效率具有重要的理

3、論意義和實用價值。 具體工作主要集中在以下五個方面： 1.提出了市場環(huán)境下新的系統(tǒng)運營評估指標?；贠PF的輸電網(wǎng)邊際定價模型提出了系統(tǒng)阻塞指標和系統(tǒng)阻塞風險等概念，作為評估網(wǎng)絡可靠性的經(jīng)濟類指標。 2.建立了基于阻塞指標約束的確定性輸電網(wǎng)規(guī)劃模型。通過分析阻塞對市場環(huán)境下輸電網(wǎng)規(guī)劃的激勵作用，建立了電力市場環(huán)境下基于阻塞指標約束的輸電網(wǎng)靜態(tài)規(guī)劃模型，能有效減緩系統(tǒng)阻塞發(fā)生，提高規(guī)劃系統(tǒng)經(jīng)濟性能。在對規(guī)劃模型的算

4、法研究上，針對標準遺傳算法存在的不足，結合電網(wǎng)規(guī)劃的特點，設計了基于適應度函數(shù)值共享的小生境遺傳算法。 3.建立了規(guī)劃水平年的輸電網(wǎng)隨機規(guī)劃模型。計及隨機不確定因素的影響，從兩種不同的策略考慮規(guī)劃的概率安全性要求，提出了解決輸電網(wǎng)隨機規(guī)劃問題的兩種方法框架。第一種方法將機會約束規(guī)劃方法用于求解電力市場環(huán)境下的輸電網(wǎng)擴展規(guī)劃問題，建立了基于系統(tǒng)阻塞指標機會約束的規(guī)劃數(shù)學模型，提出了一種以蒙特卡羅模擬和改進遺傳算法相結合的輸電網(wǎng)隨機

5、規(guī)劃方法。第二種方法將以Benders分解為代表的分解方法應用于求解電力市場環(huán)境下的輸電網(wǎng)擴展規(guī)劃問題。利用Benders分解算法將市場條件下輸電網(wǎng)規(guī)劃問題分解為一個基態(tài)主問題和一系列相互獨立的子問題，通過對主問題和子問題交替協(xié)調(diào)計算求解輸電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化方案。 4.建立了多階段輸電網(wǎng)規(guī)劃模型。通過分析阻塞指標和阻塞成本對市場環(huán)境下多階段輸電網(wǎng)擴展規(guī)劃的影響，建立了系統(tǒng)阻塞指標約束下以投資成本和運行成本為目標的多階段輸電網(wǎng)規(guī)劃模型。