论文部分内容阅读
电网规划中的不确定性增加了规划工作的难度,对不确定性问题的研究也成为电网规划领域中一个非常重要的课题。社会经济的发展和电力体制的变革更使得电网规划工作中的不确定性大大增加,同时也使得对该方面的研究更为令人关注。本文着力于电网规划不确定性模型的研究,从电网规划评价指标权衡不确定性和信息不确定性两个方面对该问题进行了详尽的探讨,同时针对电网规划不确定性模型的求解,研究了相应的解算技巧和新型现代启发式优化算法。综合起来,本文的主要创新性工作和结论如下:
1.多目标电网规划评价指标权衡的不确定性多目标是电网规划各评价指标权衡问题的基础,在给出了多目标电网规划各要素的基础上,本文根据不同的决策主体分别采用了分层最优化方法和加权和法模型来处理多目标电网规划评价指标权衡的不确定性。其中前者根据分层优化理论对各个目标函数在相应的约束条件下按照不同的优先层次进行最优化,可大幅度地降低计算量,该方法从电网公司的实际情况出发,充分考虑电网公司的经济性约束,在此基础上考虑电网的可靠性目标要求,因此较为符合电网公司进行电网规划工作的思路,为电网公司的决策提供较为实用的理论依据。后者以供应方开发成本最小和需求方缺电成本最小为目标函数,利用线性加权和法把多目标极小化问题转化为相关的单目标极小化问题,使可靠性指标和经济性指标具有同等地位,较为公平的兼顾用户和电网公司的利益,适用于监管者制定电网规划方案或以其为依据协调修正电网公司的规划方案。
2.电网规划信息不确定性针对电网规划问题中的信息不确定性,本文提出了两种电网灵活规划方法。其中基于盲数模糊评价的电网规划模型应用模糊集理论和盲数理论,能综合处理多种不确定性信息;同时该模型给出了对盲信息的综合模糊评价指标,解决了由于盲数无法直观评判而难以被引入目标函数的难题;另外该模型还突出了决策者对实际情况的把握,可将企业自身的经营状况和决策者的决策思路纳入电网规划模糊评价模型,使之能较大限度地体现决策者在决策过程中的主动性。该模型扩充了盲数的应用领域,为电网规划理论和方法的完善提供了又一种有效的方法。而基于场景发生概率的柔性电网规划模型以场景技术为基础,避免了描述各因素之间关联的困难,可较为准确地体现未来各因素的不确定性;而且该模型通过分析原有柔性规划的不合理之处,建立了新的以最大单条线路过负荷率为基础、以二次曲线来描绘过负荷量增长所带来的罚值增长的柔性约束准则,较之以往单纯的过负荷率总量约束和罚值的线性增长,能更合理地将过负荷约束计入规划模型。
3.不确定性电网规划模型的求解在不确定性信息处理方面,一方面针对盲数的巨大运算量困扰,提出了盲数运算的技巧和简化方法,在很大程度上解决了盲数计算上的困难。另一方面也对多场景方法的求解问题作了说明并给出了相应的求解简化技巧。
在优化算法方面,提出了基于计算资源按效率分配的多种群中心解搜索电网规划算法。该算法针对现代启发式算法易陷入局部最优及计算效率不高的问题,在吸收免疫算法、遗传算法等传统启发式算法优点的基础上,充分利用了寻优计算过程中的多种有用信息,依照寻优效率动态分配计算资源,在信息熵描绘解间距离的基础上结合记忆细胞(局部最优)的设置,变点记忆为区域记忆,能够更高效率地识别并记忆局部最优解,并通过抑制解群和局部最优解之间的距离来避免陷入局部最优,具有理论上的先进性。
以上所有提出的模型和算法均已经得到了算例的证明并取得了预想的结果,计算结果均表明所提模型或算法是有效的。