物流网络可靠性优化的双目标机会约束规划模型与算法

可靠物流系统设计方法研究逐渐成为供应链风险管理研究领域的新热点。首先,提出了物流网络的可靠性优化问题,并构建基于服务可靠性和成本双目标优化的机会约束规划模型;其次,设计了求解模型的集成随机模拟技术的改进遗传算法;最后,用一个算例验证模型和算法的正确性和算法的良好性能。

基于目标机会约束规划的储能容量优化配置模型

针对高比例可再生能源的不确定性给主动配电网的电力平衡与灵活性运行带来的影响,提出了一种基于目标机会约束规划的储能容量配置方法。首先分析了含高比例可再生能源的主动配电网中典型"鸭型净负荷曲线"场景下的电力需求与灵活性需求问题,由此引入目标机会约束规划方法,建立了考虑电力需求裕度、灵活性需求裕度的目标机会约束规划模型以配置储能资源。最后,通过算例验证所提模型的有效性,仿真结果表明,所提储能容量优化配置模型及其协同运行方案能有效解决高比例可再生能源接入下典型"鸭型净负荷曲线"场景中的电力需求以及灵活性需求不足问题。

基于机会约束目标规划的高风电接入比例下大规模储能与火电协调调度

针对大规模风电不确定和波动性对电力系统调度的影响,提出了基于双层规划(bi-level programming,BLP)和机会约束目标规划(chance constrained goal programming,CCGP)结合,求解高风电渗透率下的火电储能协调调度模型的方法。首先,引入具有很好灵活性和优先性的机会约束目标规划处理含多个机会约束的不确定模型。然后基于双层规划的分层思想,提出"先分类后分单元"的求解思路。上层规划侧重不同类电源间的互补运行,以系统安全性和消纳风电为目标;下层规划侧重同类机组(单元)的出力分配,以运行经济性为目标。最后,利用算例对模型的有效性进行验证,对储能在含风电系统中的作用进行分析。结果表明:模型能够很好地兼顾系统安全性与经济性对风电进行消纳,储能的合理调度能够进一步提高系统对风电的消纳能力。

基于机会约束目标规划的风火储系统滚动调度

为有效降低风电预测误差随机性对电力系统调度的影响,优化含风电电力系统运行的安全性与经济性,提出了基于机会约束目标规划的滚动调度模型。首先,研究了误差分布与预测超前时间的关系,并指出预测远端可信度下降对电力系统调度的影响。然后,基于机会约束目标规划建立了可直接利用多时间尺度预测信息的滚动调度模型。其中,调度计划的制定能够有效利用全局预测信息,有侧重地兼顾运行安全性与经济性;调度计划的更新能够通过分时逐次调节降低系统调节难度,同时调整计划更具预见性。最后,利用算例对所提滚动调度模型的有效性进行验证分析。结果表明:模型能够结合误差分布变化,利用多时间尺度风电预测信息优化含大规模风电系统运行。

基于机会约束目标规划的风-光-水-气-火-储联合优化调度

在可再生能源大规模接入电力系统的背景下,为了利用不同能源互补特性解决电力系统弃风、弃光的问题,建立风电、光伏发电、凝汽式火电机组、热电机组、燃气轮机、联合循环燃气轮机、梯级水电和抽水储能机组的模型,在此基础上,考虑风电和光伏发电出力的不确定和水、热、电能量平衡,建立基于机会约束目标规划的风-光-水-气-火-储联合优化调度模型。为了提高模型求解效率,利用基于采样的机会约束条件确定性转化方法将机会约束条件转化为混合整数约束条件。算例验证了所提模型的有效性。将所提调度模型与现行火电机组“以热定电”、梯级水电“以水定电”的模式进行对比,结果表明所提协调调度模型能够利用不同机组之间的互补特性提高电力系统运行的灵活性,从而提高可再生能源的消纳能力,降低系统运行成本。

油田措施随机机会约束目标规划模型及算法

油田措施规划是一种提高油田措施增产效果的重要手段。引入随机机会约束目标规划理论,同时考虑措施增油量、措施增油成本等目标,建立了油田措施随机机会约束目标规划模型,并给出了融随机模拟、神经网络、遗传算法于一体的混合智能算法。最后给出一个实例来说明该模型与方法的有效性。

考虑源荷双侧不确定性的模糊随机机会约束优先目标规划调度模型

针对风电功率和分时电价(TOU)下用户响应行为的双重不确定性对电网调度运行的影响,提出了基于模糊随机机会约束目标规划(FRCCGP)和优先目标规划(PGP)结合,求解计及预测误差模糊随机性的双层调度模型。首先,深入研究了电网调度运行的不确定因素,利用模糊随机理论对预测误差的模糊随机性进行建模。然后,引入机会约束目标规划构建表征系统备用不足风险的偏差量指标,利用优先目标规划建立双层调度模型,对安全性目标和经济性目标设立明确的等级顺序。最后,利用算例验证模型的有效性,结果表明双层调度模型在保证安全性的基础上实现了经济最优性。

山东省能源-经济-环境系统模糊机会约束目标规划模型

能源-经济-环境系统科学发展是区域可持续发展的关键。根据山东省"十二五"规划,选取目标参数与决策变量,视三次产业单位投资产值、主要污染物产生系数与单位治理投资去除量等参数为模糊变量,构建山东省能源-经济-环境系统模糊机会约束目标规划模型,应用混合智能算法进行求解。实证分析结果验证了模型的可行性与有效性,为山东省能源-经济-环境系统发展提供决策支持。

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(CO_(2))为533.7~702.4 t,预期年经济效益为162.3×10^(4)~163.7×10^(4)元,区域年供水富余量为43.5×10^(4)~49.7×10^(4) m^(3)。研究结果一方面可为羊场湾矿区尽快实现绿色矿山提供理论支撑,另一方面也可为其他干旱地区煤矿区的水资源配置和规划提供参考。

模糊机会约束规划下的可追加订购的报童问题

研究了模糊环境下的可追加订购的报童问题,针对需求量及追加最大订购数量均为梯形模糊变量情况,建立了以收益为目标函数的模糊机会约束规划模型,并将其转化为清晰等价模型来求解出最优订购量及追加定购量,并举出了数值例子。

基于机会约束目标规划模型的公租房建设投资优化研究

为了实现有限的政府财政资金在公租房建设中的高效应用,进而缓解公租房建设资金短缺的问题,论文提出将机会约束目标规划模型引入到公租房建设的构想。重点对机会约束目标规划模型应用于公租房建设投资优化的运作模式进行探讨。

考虑功率预测偏差和出力调节不确定性的风电集群功率分配策略

当因输电通道限制需对风电集群进行限电时,应考虑各风电场功率预测和调节能力的差异。考虑功率预测偏差和调节能力不确定性,构建机会约束规划和机会约束目标规划相结合的风电集群日前功率调度模型,并采用采样排序的方法将不确定变量转化为确定性变量对模型进行求解。对华北某地区风电集群进行案例分析,结果表明,在满足风电场间期望调度电量比例要求的基础上,相较于传统模型,所提模型能有效降低弃风率和系统负荷不平衡时的缺额电量。

风火联合系统的多目标随机优化调度方法的研究

考虑到风电场出力的随机性,以常规机组燃煤费用最小、污染气体排放量最小为目标函数,约束条件以概率的形式表示,构建考虑机组组合的风火联合系统的多目标随机机会约束规划模型。结合机组启停优先顺序表,采用启发式搜索策略确定机组组合状态,以避免机组频繁启停或系统容量冗余。采用基于Pareto的多目标粒子群优化算法,结合随机模拟技术和模糊逻辑评价法,对既定机组进行经济负荷分配。以含10机的风火联合系统为算例,验证了所提调度方法的可行性、有效性。优化调度结果表明:1该模型能够充分利用清洁能源,降低系统运行成本,减少污染气体排放量,提高电力系统运行的综合效益;2该算法计算精度高,速度快,避免了基本粒子群优化算法易陷入局部最优的缺点。

考虑多种工业负荷参与的多时间尺度源荷储优化调度

为解决大规模新能源接入导致传统电网中常规机组调节压力不断增大的问题,提出了一种考虑储能和多种工业负荷参与的多时间尺度优化调度策略。该策略通过协调荷侧电解铝、水泥、钢铁、非生产性负荷与储能以及源侧常规机组调用计划,有效缓解电网调节压力。首先,分析储能和多种工业负荷的调节特性,建立风-光-荷-储的滚动调节框架。然后,针对源荷不确定性,采用多场景随机规划与模糊机会约束目标规划相结合的方法,建立日前和日内阶段以系统经济性最优为目标、实时调度阶段兼顾安全性和经济性的多时间尺度调度模型。最后,通过新能源充足与不足典型日算例可知,本文所提调度策略能够充分发挥可调控资源的调节能力,在两种典型日的总成本较日前最优调度分别降低了17.08%、44.13%,弃新能源量降低39%、失负荷量降低23%,有效提高了电网运行经济性和安全性。

基于机会约束目标规划的综合能源系统经济调度

为了降低大规模风电的不确定性和波动性对综合能源系统(integrated energy system,IES)的影响,对接入风电的综合能源系统的备用容量和调度计划进行优化,提出了基于机会约束目标规划(chance constrained goal programming,CCGP)的经济调度模型。首先,利用机会约束目标规划处理含多个机会约束的不确定性模型。然后,引入量化备用不足的风险指标,将备用不足风险纳入经济调度成本,同时考虑风险备用成本目标和系统运行成本目标。最后,利用算例对模型的有效性进行验证。结果表明,模型能够很好地兼顾系统运行的安全性与经济性,提高了系统的调度灵活性,降低了风电不确定性对系统的影响,实现了系统的经济运行。

基于机会约束目标规划的多电-气互联综合能源系统分布式优化模型

多个综合能源系统间通过电能交互能有效提高系统风电消纳水平,寻求考虑风电不确定性下的多区域能量管理最优策略成为必要的研究工作。针对风电的随机出力特性和区域间电能传输的安全可靠性问题,将随机优化与分层协调技术相结合,建立了基于机会约束目标规划的多电-气互联综合能源系统分布式优化模型。首先,对单个电-气互联综合能源系统精细化建模,从系统经济性出发,引入区域间联络线灵活性机会约束。进一步,采用二阶锥松弛和确定性等价方法将该模型转化为混合整数二阶锥规划模型,利用广义Benders分解(general Benders decomposition,GBD)法,将模型分解为主、子问题反复迭代求解。最后,算例表明求解方法具备较好的收敛特性和计算效率,有效保障不同区域内用户信息隐私并有较强自适应性,而且机会约束目标规划模型比传统机会约束具有更好的经济性和灵活性。

基于随机分层分布式模型预测控制的风电集群频率控制规划方法

大规模风电集群功率输出不确定性对接入电网频率造成不利影响,为了使风电集群与传统电源协调配合共同参与系统调频,提出一种基于随机分层分布式模型预测控制(stochastic-hierarchical-distributed model predictive control,S-H-DMPC)的风电集群频率控制机会约束目标滚动规划方法(chance constrained goal rolling programming,CCGRP)。首先,建立考虑功率波动相关性的风电集群功率预测误差模型;其次,提出考虑风电集群功率预测误差随机向量的双层机会约束目标滚动规划方法,上层规划侧重电网拓扑结构及全区系统经济性,下层规划侧重平均系统频率增广模型(average system frequency augmented model,ASFAM)及分区运行安全性;最后,提出基于蒙特卡罗随机模拟的模型求解方法,该方法采用仿射变换算法,通过对风电集群功率预测误差随机向量进行抽样实现机会约束条件的处理。仿真算例表明,所提控制方法能有效提高风电集群参与系统调频的准确性,证明了方法的可行性与鲁棒性。

计及源荷低碳性与CCGP的两阶段优化调度

在低碳经济背景下解决火电机组碳排放高和源荷预测误差导致的全局信息不匹配问题,提出计及源荷低碳性与机会约束目标规划(CCGP)的两阶段调度模型。首先,规划阶段兼顾源荷低碳经济性与安全性,建立需求响应后计及碳交易和源荷不确定的调度模型。其次,调整阶段计及预测信息不匹配影响和激励型负荷,以出力调整偏差最小优化实时出力。最后,通过确定性等价理论对模型转化,在改进IEEE 30节点系统中验证模型。结果表明:所提模型有效降低了系统碳排放量与运行成本,提高了风电消纳能力及评估备用容量缺额需求。

含风电电网关口外送电交易能力的多智能体粒子群分层优化研究

随着风电的大规模发展和跨省跨区交易量的不断增加,研究风电并网对外送电交易能力的影响对保证资源优化、交易双方利益极大化有重要的意义。利用多目标随机相关机会规划理论建立关口交易能力的评估模型,采用分层优化结合随机模拟技术和多智能体粒子群算法求解。第一层以风电并网的电力系统经济运行为前提,第二层在极小化本系统购电成本的基础上,求取关口最大外送电交易能力以及机组的外送电交易能力。通过IEEE30节点系统实验和仿真计算,表明该方法能优化本系统的运行、有效获取关口和各机组外送电交易能力指标。

面向决策的一体化建模方法及其在兵力筹划中的应用

在对军事决策问题的主要特点进行分析的基础上,提出从军事概念模型到数学模型再到定性推理模型的一体化建模思想.以空军航空兵遂行直接航空火力支援任务为想定背景,根据EATI模板,利用基于UML的Rose工具依次对想定任务的实体、任务、交互等进行分析;对于兵力筹划中的结构化问题建立了机会约束多目标规划数学模型;对于非结构化问题则构造了推理机,推理机体现了定量与定性相结合的决策分析思想.最后,以一个实例验证文章思路的可行性.