机会约束

摘要： 在含风电的多直流馈入受端系统中,直流系统和风电提供功率支撑可以加快负荷恢复,但不可避免的风电和负荷不确定性问题会给恢复安全带来挑战。为此,提出了一种可以充分利用现有数据降低不确定性风险的恢复决策方法。该方法首先分析直流系统的功率调控特性,建立多回直流功率调控约束模型。其次,构建基于Wasserstein距离的风电出力和负荷模糊集来描述源荷双侧的不确定性。然后,定义恢复风险指标描述不确定性导致的安全越限风险,建立两阶段分布鲁棒优化模型,最小化最恶劣概率分布下的恢复风险。最后,利用对偶理论和big-M方法,将该模型转化为混合整数线性规划问题求解。该方法可充分利用已有数据,提供鲁棒性灵活可调的最优负荷恢复方案,能够平衡恢复过程中的经济性与安全性。算例分析结果表明,所提出的方法可以有力保障各直流传输功率的协调优化和负荷的安全有序接入,消除不确定性带来的运行风险。

摘要： 为了优化应急物资配送系统,提高配送的时效性和经济性,以总时间最短和总成本最小为目标,建立了不确定双目标机会约束优化模型,在这个模型中综合考虑了需求点的限制期要求以及需求点物资需求量的不确定性、两节点运输时间的不确定性、若干车辆容量的有限性和若干候选救援中心容量的有限性,并且假设救援车辆完成自身的任务后停靠在就近已经启用的救援中心;运用遗传算法求解该模型,并且利用惩罚函数的思想以及加权法对目标进行了处理,最后给出数值例子验证该模型和算法的有效性.

摘要： 电动汽车作为一类重要的新型可控负荷资源,具有为电网提供调控服务的潜力。然而电动汽车的调节能力受其出行安排的影响,既呈现出一定的规律性,也具有不确定性。首先,提出一种电动汽车调节能力模型,该模型可以统一考虑数据结构不同的公共充电站与专用充电站,进而采用数据驱动的分布鲁棒机会约束来描述调节能力的不确定性。考虑聚合了多个不同类型充电站的充电运营商参与调峰辅助服务市场的日前投标阶段,提出一种双层投标-分配模型,使得运营商对外可以控制风险,对内可以灵活调度资源。基于实际数据的仿真结果表明,分布鲁棒机会约束描述的调节能力可以适应电动汽车出行规律的随机变化,所提出的投标-分配策略能够灵活地权衡运营商的经济效益与违约风险。

摘要： 市场力评估是电力市场化改革的关键环节。随着大规模新能源接入电力系统,电力市场不确定性激增,现有的确定性市场力评估模型向概率性模型转化。由于确定性模型无法考虑新能源的不确定性特征,市场力误判现象频发,严重威胁电力市场的安全运行。为考虑新能源与负荷不确定性的重要影响,提出了一种结构性市场力指标——考虑不确定性的发电机最小期望发电集(UEMGI)。基于机会约束理论,以发电机出力期望最小为目标,提出了考虑不确定性的市场力评估优化模型。然后,基于潮流方程对不确定性的灵敏度分析,通过引入松弛变量对机会约束的非线性部分进行二阶锥松弛,提出了所提机会约束优化模型的二阶锥快速求解方法。最后,采用PJM 5节点和IEEE 39节点系统进行仿真计算。仿真结果表明,所提方法能有效反映系统整体不确定性水平与市场参与者市场力之间的复杂关系,为新能源背景下电力市场的结构性市场力评估提供有效手段。

摘要： 风电出力的随机性和波动性给综合能源系统带来极大挑战。为此,提出基于风电不确定性分析和广义储能备用的鲁棒机会约束优化模型。首先,采用拉丁超立方采样和模糊c均值聚类算法对风电出力进行不确定性分析;其次,引入广义储能优化旋转备用容量,以应对风电出力不确定性;然后,以运行成本最低为目标建立将随机规划和鲁棒优化相结合的鲁棒机会约束优化模型,客观处理综合能源系统运行中风电出力的不确定性;最后,经改进的IEEE 39节点电力系统、天然气系统与热网系统组成的综合能源系统验证,该模型能够在保证系统鲁棒性的同时,提高了系统的经济性。

摘要： 传统配电网通过配电线路向下游负荷节点输送电能,但随着新能源的发展,配电网接入了大量分布式电源。通常这些电源通过逆变器与系统连接,如何调整逆变器有功功率和无功功率的输出才能更好地支持配电网运行是一个亟待解决的问题。以节点处潮流测量值为基础以最优化配电网潮流为目标设计了一种针对逆变器的控制策略,该策略的控制变量是分布式电源输出的有功功率和无功功率。然后将所提控制策略引入配电网机会约束的分布式的潮流方程中,采用增广拉格朗日交替方向非精确牛顿法(augmented Lagrangian alternating direction inexact Newton,ALADIN)分布式求解,确保配电网的电压水平和潮流在允许范围内。算例仿真表明:所提策略可以有效改善配电网的电压分布,并降低配电网的功率损耗。

摘要： 电厂混煤掺配模型通常将混煤成分或性质限定在一定范围内,以寻找混煤成本最低的掺配方案,这种掺配模型实际上未对煤质进行优化。为此,定义了锅炉设计煤种的最大似然煤质,将掺配原煤的成分或性质视为随机变量,建立了基于机会约束的电厂混煤煤质和成本多目标优化模型,采用遗传算法得到该多目标优化模型的Pareto前沿。对一台实际运行机组Pareto前沿的分析表明:混煤煤质和成本的优化数据合理,结果满足机会约束要求。掺配模型还可以增加混煤煤质稳定性作为优化目标,考虑机组不同运行特性和掺配原煤实际状况,掺配模型选用不同优化目标和约束条件的组合,具有较强的灵活性和实用性。

摘要： 高峰时段的大客流需求易造成城市轨道站台乘客大量聚集,从而给城市轨道交通系统带来安全隐患,降低乘客乘车的舒适度;同时,客流空间分布的不均衡性导致供需能力不匹配,降低了列车资源的利用率。针对该现象,本文结合大小交路开行方案与客流控制策略研究城市轨道交通列车时刻表协同优化问题。考虑到城市轨道交通客流的不确定性,将乘客到达率设置为不确定变量,而后基于客流演化与列车运行的动态关系,建立以最小化滞留乘客数、客流控制人数、列车运行时间,以及最大化列车资源利用率衡量值为目标的优化模型,并设计一种基于机会约束的随机场景优化算法进行模型求解。以北京市某轨道线路为例进行数值实验验证模型的有效性。结果表明,相较于常规运营策略,本文提出的协同优化策略在期望滞留人数和列车运行时间方面有了较大改善,更好地实现了乘客成本和企业运营成本之间的均衡。

摘要： 随着能源行业的发展,多站融合逐渐成为能源互联的重要支撑,光伏电站出力的随机性和波动性对多站融合的可靠性带来了不利影响。针对此,综合考虑分时电价和光伏出力不确定性的影响,建立储能电站的循环充放电寿命模型,通过机会约束规划确定储能电站最佳配置策略;分析考虑光伏电站出力不确定性对储能容量配置的影响,确定储能电站的运行优化策略。最后,通过算例验证考虑机会约束的储能电站容量优化配置和最佳运行策略的有效性和经济性。

摘要： 农村能源是中国能源体系的重要组成部分,随着生物质沼气发电的推广应用,农村综合能源系统的应用前景更加广泛。以农村地区综合能源系统为研究对象,重点构建了含生物质沼气发电的能源系统模型,采用机会约束对负荷及可再生能源出力不确定性进行描述,提出综合考虑系统经济性与能源利用效率的优化运行模型。经济优化运行考虑了系统购售电购气费用最低。能源利用效率考虑了标准煤能效指标。为综合考虑经济性与能源利用效率,通过定义目标隶属度函数,利用最大化满意度指标法将多目标问题转化成单目标进行优化求解。仿真结果表明所提方法能够统筹兼顾系统经济性与能源利用效率。

摘要： 针对新能源发电的随机性、反调峰性和预测精度低的问题,提出了一种适用含新能源接入的电力系统的机会约束最优潮流(chance constrained optimal power flow,CCOPF)方法.将新能源发电出力预测结果与真实值的偏差作为随机变量,计及系统运行限制的概率约束条件,建立了以发电成本期望最小为目标的电力系统CCOPF模型.根据其约束条件特点,构建了CCOPF问题的二阶锥规划描述,从而将原概率约束优化问题转化为确定性的非线性优化问题,然后采用现代内点算法加以求解.通过IEEE-30系统的计算结果,验证所提出模型与方法的有效性和可行性.

摘要： 本文运用机会约束规划对集对分析理论中的联系数的几个问题进行研究,给出了联系数的机会约束规划模型,为运用机会约束规划模型进一步研究联系数问题奠定了基础。

摘要： 机会约束规划是一类重要的随机规划,在实际中有着广泛的应用.本文研究了一类机会约束随机规划的近似求解问题,给出了基于蒙特卡罗随机模拟的回溯求解算法,该方法通过在迭代过程中逐步增加抽样次数和精确求解确定性数学规划,最终得到机会约束规划的最优解.文中讨论了最优解的计算方法及算法迭代终止条件.最后,通过一个算例验证了该方法的有效性.

摘要： 本文针对微网中分布式电源发电的不确定性,提出了一种基于机会约束的微网经济调度模型,详细分析了机会约束的处理办法并引入旋转备用约束置信度α来衡量概率的大小,为了能够基于遗传算法工具箱进行计算,提出不稳定DG的离散概率序列的理论,并详细叙述将传统机会约束转化为可以参与优化运算的确定性约束的方法.后以实际微网算例进行计算求解,验证了微网模型的正确性以及基于遗传算法进行微网经济调度的可行性.文末以此算例为例分析了模型中旋转备用约束置信度的大小对旋转备用及成本的影响.

摘要： 港口的发展和其所在地区的经济发展之间有着重要的联系.本文以不确定条件下的港口物流系统为研究对象,基于分散式双层规划,并引入环境因素建立了二层多目标绿色协同港口物流模型.该模型将区域港口间物流系统优化作为上层决策问题,将各港口及其腹地间的物流系统优化作为下层决策问题,反映了港口的竞争力、环境污染、收益与成本以及运力配置的状况.由于不确定因素的存在,借助机会约束得到了可解模型,并通过交互式算法将二层规划转化为单层从而可进一步求解模型.最后通过一个数值算例证明了所提出模型的实用性,并通过基于上下层满意度水平以及面对不确定环境所事先设定的置信水平分别的灵敏度分析验证了模型的有效性.

摘要： 建立了以到期利润率、风险损失率为不确定变量的情况下利润最大化和风险最小化的不确定目标规划模型,即不确定环境下期望值目标规划模型和机会约束目标规划模型. 为能简便快速的求解不确定模型,把不确定规划模型转化为其清晰等价形式. 最后通过一个数值例子来说明用不确定规划解决不确定投资问题的有效性.

摘要： 针对目前中国的中小企业信用评级体系不完善,中小企业违约损失风险缺少相应历史数据的问题,本文采用投资专家的估计,将中小企业的信用评级分类,并将不同信用评级的贷款违约风险刻画为不同的不确定随机变量,提出了商业银行贷款组合优化的一种机会约束规划模型,并在给出了相应信用评级下的违约风险的条件下,给出了商业银行贷款组合优化的算法,并验证了算法的有效性.

摘要： 本文将光伏电站的无功功率作为无功优化的控制变量，研究了含光伏电站配电网无功优化问题。由于光伏电站出力的随机性，使得含光伏电站配电网各节点的电压也具有随机性，所以传统无功优化模型中对确定电压的约束已不精确。在此采用随机潮流算法，求得各节点电压的概率分布，对电压进行机会约束，以有功损耗期望值最小为目标函数，建立了含光伏电站配电网的无功优化数学模型。运用上述基于随机约束的无功优化数学模型，采用标准的粒子群算法对算例进行优化，优化结果验证了该模型与算法的准确性与有效性。

摘要： 该 不确定条件下化工过程随机模型优化的方法，分析了随机抽样方法，讨论了不确定性能模型参数对优化结果的影响，该文以某炼厂常压塔为例，对原油进料量呈正态分布的情况下，采用机会约束优化模型进行了优化计算，并将计算结果瑟传统的确写生优化模型的结果加以比较，结果显示，基于随机模型的优化结果在提高生产效率的前提下能够最大程度地保护产品的质量要求。

摘要： 本发明公开了能源套利约束下的一种基于机会约束的电池储能频率调节方法，其特征在于：在储能同时参与电网调频与能源套利时，优先保证能源套利收益；利用动态规划算法以储能容量与电价为状态变量，以储能收益最大化为目标求解长时间尺度下的能源套利的功率；将能源套利决策结果：套利功率和节点容量以约束条件的方式加入到短时间尺度的调频决策中；利用基于向前向后偏差寻找随机变量集合的方式来改写机会约束条件为二阶锥约束克服模型的随机性，将调频决策问题转写为二阶锥问题求解。

摘要： 基于机会约束规划的电动公交线路动态无线充电设施布设方法，本发明涉及电动公交线路动态无线充电设施布设方法。本发明的目的是为了解决现有动态无线充电设施的成本较高，如果在整条线路上都布设无线充电板，不仅会产生较大的经济成本，也会造成资源浪费的问题。过程为：步骤一：对公交线路进行划分；步骤二：基于步骤一进行电动公交车线路运行状态描述；步骤三：基于步骤二估计电动公交车耗电量与充电量；步骤四：基于步骤三进行电动公交车电量变化表达；步骤五：基于步骤四建立机会约束规划模型；步骤六：求解机会约束规划模型，获得线路基本单元动态无线充电设施最优布设方案以及对应的最小总布设成本。本发明用于城市交通规划领域。

摘要： 本发明提供一种基于置信度机会约束规划的风电场无功优化方法，属于电力系统电压和无功优化领域，首先通过一定置信度下的电压约束将随机优化模型转变成机会约束规划的无功优化模型；然后提出考虑电压安全裕度随迭代而更新的无功优化方法，基于当前状态求得一定置信度的电压安全裕度，用于当前无功优化迭代；最后利用解析化梯度矩阵和海森矩阵的改进算法来求解上述电压安全裕度随迭代而更新的无功优化模型。本发明通过基于置信度电压约束来控制电压越限风险，对系统进行无功优化，既能保证电压安全也又兼顾系统运行经济性，且适应风电预测精度低的场景，利用解析化梯度矩阵和海森矩阵的改进算法来求解无功优化模型，大幅提升了计算效率。

摘要： 含蓄热式电采暖接入的配网承载能力的机会约束评估方法，包括获取气象数据与配网数据；建立热负荷需求模型，并采用聚类方法提取典型热负荷需求曲线；建立蓄热式电采暖系统与运行控制模型；建立含蓄热式电采暖接入的配网承载能力评估模型，并依据负荷调节能力确定机会约束置信度；获取基于非参数核密度估计的配网基础用电负荷概率分布，依据机会约束置信度提取蓄热式电采暖接入配网的基础负荷曲线，对含机会约束的评估模型进行确定性转化；对转化后的评估模型进行求解，得到配网可承载的最大供热面积。本发明能有效增大配网可承载的供热面积，提高配网利用率，实现在当前配网结构以及需求响应下蓄热式电采暖接入规模的合理评估。

摘要： 本发明属于储能系统充电技术领域，公开了一种机会约束下的EV充电网络规划方法。包括以下步骤：S1：设定规划边界条件，包括：交通网络拓扑结构与参数，充电站候选地址，充电站建设总数，充电行驶里程阀值，置信度；S2：建立考虑优化目标为EV平均充电行驶距离的充电网络优化规划模型，所述模型中EV充电行驶距离约束为机会约束；S3：根据EV充电网络优化规划模型的特征设计染色体编码方案以及交叉、变异操作算子，采用遗传算法求解EV充电网络优化规划模型，给出EV充电网络最优建设方案。

摘要： 本发明公开一种基于需求机会约束的分布式电池储能集群调频方法和装置，通过构建模糊推理决策系统引入储能电量因素，用以调节不同时刻下储能的调频损耗，再考虑自动发电控制AGC功率需求机会约束，以最小化当前及未来时刻内电池储能总调频损耗、并尽可能消除电池储能集群跟踪误差为目标，构建了电池储能集群优化功率分配问题模型，最后通过各电池储能与控制中心交替迭代状态变量，并行式求解各电池储能参与AGC的最优功率分配。本发明有效避免单个储能因电量耗尽导致的频率二次跌落问题，在有效保证储能集群参与AGC的响应精度的同时兼顾了储能调频经济性，且充分利用了储能本地算力，显著提升了优化问题的求解效率。

摘要： 本发明公开了一种用于求解电力调度问题的联合机会约束优化方法及装置，包括：建立含新能源出力的联合机会约束；其中，所述新能源出力为多维随机变量；通过预先设置的风险水平的权重，将联合机会约束拆分成多个单一机会约束；其中，单一机会约束与随机变量一一对应；通过预设的散度函数和散度容差，修正每个所述单一机会约束的风险水平；根据每个随机变量的历史数据样本和区间自适应带宽的核密度估计，得到每个随机变量的累积分布函数；通过每个随机变量的累积分布函数，将与该随机变量对应的单一机会约束转化为确定性约束；将每个确定性约束输入至求解器中进行求解，得到电力优化调度结果，能够有效提高电力优化调度结果的准确性且操作简单。

摘要： 本申请公开了一种基于机会约束的电力系统静态电压稳定概率评估方法，包括：使用机会约束描述风电场出力；采用拉丁超立方重点采样法对机会约束进行处理来获取风电场出力的样本空间集；构建静态电压稳定非线性模型；将样本空间集输入涉及常规发电机节点类型转换的静态电压稳定非线性模型中，并使用内点法计算样本空间集的系统电压稳定临界功率的概率分布。本发明使用静态电压稳定非线性模型和拉丁超立方重点采样法，综合考虑系统负荷随机性及风电场功率输出的不确定性，构建包含机会约束的数学模型并使用内点法求解，使得计算系统电压稳定临界功率的概率分布具有较好有效性、收敛性和计算效率。

摘要： 本发明公开了一种基于机会约束模型的台风灾害下小水电停运风险评估方法，包括：根据小水电站预测出力的概率分布函数进行拉丁超立方抽样；进行蒙特卡洛模拟，将样本值代入含小水电站的电力系统中进行概率潮流计算；将小水电停运作为独立事件分析，在计算小水电停运风险后果时计及系统剩余小水电站的不确定性出力，建立机会约束最优切负荷模型；将机会约束最优切负荷模型转换为确定性等价模型并用CPLEX求解；将小水电站停运概率与含小水电站的电力系统的最小切负荷成本相乘得到小水电站停运风险值。本发明有效处理了小水电站停运导致电网安全性和经济性无法协调的矛盾，可用于评估台风灾害下小水电站停运造成的风险。

摘要： 本发明涉及一种基于机会约束规划的大规模海上风电接入点优化方法，包括以下步骤：1)构建以满足不同容量海上风电功率接入的PCC点新增电气设备投资成本与陆上电网年发电费用最小为目标函数的PCC点优化选择模型；2)考虑海上风电随机波动对陆上电网运行的不确定性影响，采用典型场景法并构建基于机会约束规划的随机最优潮流模型对陆上电网年发电费用进行计算；3)根据PCC点优化选择模型对大规模海上风电集群接入给定陆上电网的PCC点数量、位置以及接入功率进行优化，得到最优的配置方案。与现有技术相比，本发明具有考虑全面实际、求解效率高、实用安全稳定等优点。