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机会约束规划在输电系统规划中的应用研究

作　者: 杨宁
导　师: 文福拴
学　校: 浙江大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 输电系统规划电力市场不确定性机会约束规划蒙特卡罗仿真遗传算法风险管理
分类号: TM715
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
下　载: 402次
引　用: 5次
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内容摘要

输电系统在电力市场运营中扮演着十分重要的角色,因为其提供了实现公平竞争的场所。输电系统的运行状况如容量充裕性对电力市场的竞争性有重要的影响。适当的扩展或加强输电系统对满足发电公司和用户的需要,消除或缓解输电系统阻塞以促进电力市场竞争进而提高整个电力系统的运行效率具有重要作用。与传统的垂直一体化的垄断电力工业中的输电系统规划相比,电力市场环境下的输电系统规划更加复杂,需要处理的不确定性因素更多。在此背景下,本文对电力市场环境下的输电系统规划问题进行了系统、深入的研究。将机会约束规划理论引入到市场环境下的输电系统规划研究中,构造了解决市场环境下输电系统规划问题的通用框架。同时,利用机会约束规划可以显式描述风险的特点,对规划过程中的风险进行管理。针对水平年输电系统规划问题,构造了解决电力市场环境下输电系统规划问题的通用方法框架,提出了一种基于蒙特卡罗仿真和遗传算法的输电系统灵活规划方法。充分考虑了电力市场环境下的各种不确定性因素,尤其是规划期内发电厂址与装机容量,适用于电力市场环境下的输电系统规划。该方法利用蒙特卡罗仿真可以处理各种不确定性因素的特点并结合遗传算法较强的全局优化能力,为解决电力市场环境下的输电系统规划问题作了一些初步的、探索性的研究工作。随着科学技术的发展和管理水平的提高以及电力市场改革的深入,工程技术人员能够并需要对电网潮流的分布进行一定程度的干预和调整,这对输电系统规划的灵活性提出了更高的要求。这样,如果用确定性方法处理约束条件,得到的优化结果一般趋于保守。而机会约束规划为处理这类问题提供了一种途径。本文将机会约束规划理论引入到市场环境下的输电系统规划研究中,提出了一种基于机会约束规划的输电系统规划新方法,为解决这一重要而困难的问题做了一些新的尝试。构造了计及风险约束的多阶段输电系统规划的模型框架。利用机会约束规划可以显式刻划风险的特点,对不确定性环境下所作出的规划决策进行风险管理。

全文目录

第一章绪论  11-29
  1.1 引言  11
  1.2 传统电力工业中的输电规划与投资  11-12
  1.3 电力市场对输电规划的新要求  12-16
  1.4 输电系统的投资方式  16-17
  1.5 输电监管  17-19
  1.6 输电系统规划研究现状  19-23
  1.7 本文的主要工作  23-24
  1.8 参考文献  24-29
第二章机会约束规划方法  29-41
  2.1 引言  29
  2.2 机会约束规划  29-32
  2.3 遗传算法  32-37
    2.3.1 遗传算法原理  33-34
    2.3.2 遗传算法的实现  34-37
  2.4 蒙特卡罗方法  37-39
    2.4.1 机会约束的检验  38
    2.4.2 计算目标值  38-39
    2.4.3 基于蒙特卡罗仿真的遗传算法  39
  2.5 参考文献  39-41
第三章电力市场环境下的输电系统规划方法初探  41-56
  3.1 引言  41-42
  3.2 输电系统规划模型  42-46
    3.2.1 不确定性因素的模拟  42-43
    3.2.2 输电系统优化规划的基本模型  43-44
    3.2.3 网络连通性判断  44-46
  3.3 用蒙特卡罗方法求取输电系统最优规划方案  46-47
  3.4 算例分析  47-53
  3.5 结语  53-54
  3.6 参考文献  54-56
第四章基于机会约束规划的输电系统规划方法研究  56-68
  4.1 引言  56-58
  4.2 输电系统规划的数学模型  58-59
    4.2.1 不确定性因素的模拟  58-59
    4.2.2 基于机会约束规划的输电系统规划数学模型  59
  4.3 求解方法及步骤  59-61
    4.3.1 输电系统规划中机会约束的检验  59-60
    4.3.2 基于蒙特卡罗仿真的遗传算法求解输电系统机会约束规划模型  60-61
  4.4 算例分析  61-66
  4.5 结语  66
  4.6 参考文献  66-68
第五章计及风险约束的多阶段输电系统规划方法研究  68-83
  5.1 引言  68-69
  5.2 机会约束规划与风险管理  69-71
    5.2.1 传统风险管理方法  69-70
    5.2.2 机会约束规划  70-71
  5.3 计及风险约束的多阶段输电系统规划数学模型  71-72
    5.3.1 不确定性因素的模拟  71
    5.3.2 计及风险约束的多阶段输电系统规划数学模型  71-72
  5.4 求解方法及步骤  72-75
    5.4.1 机会约束的检验  72-73
    5.4.2 目标函数的计算  73-74
    5.4.3 基于蒙特卡罗仿真的遗传算法求解多阶段输电系统机会约束规划模型  74-75
  5.5 算例分析  75-81
  5.6 结语  81
  5.7 参考文献  81-83
第六章基于机会约束规划的无功规划方法研究  83-96
  6.1 引言  83-84
  6.2 无功规划的数学模型  84-86
    6.2.1 不确定性因素的模拟  84-85
    6.2.2 基于机会约束规划的无功规划数学模型  85-86
  6.3 求解方法及步骤  86-89
    6.3.1 机会约束的检验  86-87
    6.3.2 目标函数的计算  87-88
    6.3.3 基于蒙特卡罗仿真的遗传算法求解无功机会约束规划模型  88-89
  6.4 算例分析  89-93
  6.5 结语  93
  6.6 参考文献  93-96
第七章结论  96-98
致谢  98-99
攻读博士学位期间发表和录用的学术论文  99

机会约束规划在输电系统规划中的应用研究

内容摘要

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