基于事故风险信息的电力系统规划

我们研究了以最小成本设计（或扩容）电力系统的问题，使其满足$N$-$k$-$e$生存能力准则。该生存能力准则是著名的$N$-$k$准则的推广，要求在第$j$个分量发生故障后（$j=1,\dots,k$），至少满足总需求的$(1-e_j)$比例。网络设计问题为 notoriously 困难的事故分析难题增加了另一层复杂性，因为事故分析仅是设计优化问题的要求之一。我们提出了该问题的混合整数规划模型，同时考虑了输电和发电扩容。我们提出了一种算法，通过寻找中间解中的脆弱点并相应地约束设计空间，从而避免事故数量上的组合爆炸。我们的方法建立在快速识别此类系统脆弱点的能力之上。在修改后的 IEEE 30 节点和 IEEE 57 节点系统实例上的实证研究表明了我们方法的有效性。我们能够在 2 分钟内求解$k=4$时的输电和发电扩容问题，而其他方法在 2 小时后仍未能提供解。