考虑全寿命周期成本的发输电多阶段扩展规划

针对发输电中长期联合扩展规划,提出一种考虑全寿命周期成本的多目标、多阶段优化方法。本文建立了一个应用于系统规划的全寿命周期成本模型,并给出多设备非同步投运时的处理策略;考虑主体功能区规划对区域负荷差异化增长的影响,采用模糊聚类算法对具有时空特性的负荷、风电数据进行削减,得到扩展规划所需运行场景;以全寿命周期成本和连锁故障风险分别作为经济性和可靠性目标,以研究年限内每个水平年作为规划分阶段,建立多目标、多阶段发输电联合扩展规划模型,并利用带精英策略的快速非支配排序遗传算法进行求解。算例结果表明,利用该方法可得到帕累托解集及推荐的阶段式扩展规划序列;与单一阶段规划相比,多阶段规划在保证可靠性的同时可大幅降低投资成本。

交流潮流凸松弛约束发输电联合扩展优化规划

电力系统交流潮流方程是非线性非凸的,直流潮流是交流潮流的有功近似,输电网扩展规划数学优化方法使用线性的直流潮流。考虑到电源规划对输电网影响,在输电网扩展规划中增加发电机组待选集,构建发输电联合扩展规划。为求解交流潮流约束的发输电联合扩展规划,分析了交流潮流支路功率方程,提出了一种新颖的支路功率方程凸松弛方法,并建立了最优潮流凸松弛模型。为加强松弛的紧性,提出了电压相角近似约束,建立了交流潮流凸松弛约束的发输电联合扩展优化规划模型,该模型是混合整数二阶锥规划。最后使用IEEE RTS 24节点和IEEE 118节点标准算例,调用数学优化引擎GUROBI,测试了以上模型,对比了直流潮流约束和交流潮流凸松弛约束的发输电联合扩展优化规划结果。算例验证说明了该方法的有效性和意义。