計(jì)及能效電廠優(yōu)化配置的輸電系統(tǒng)兩層規(guī)劃

鄭 靜，文福拴，李 力，王 珂，高 超

（1.浙江大學(xué) 電氣工程學(xué)院，浙江 杭州 310027；2.廣東省電力調(diào)度中心，廣東 廣州 510600）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)部分區(qū)域長(zhǎng)期面臨缺電窘境，而且負(fù)荷峰谷差有逐步增大的趨勢(shì)。如果單純依靠增加機(jī)組容量來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的用電需求，則可能導(dǎo)致峰荷機(jī)組運(yùn)行效率低下、一次能源消耗過(guò)大以及環(huán)境污染嚴(yán)重等系列問(wèn)題。為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)健康發(fā)展，在國(guó)務(wù)院發(fā)布的《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》中明確指出要控制能源消耗總量與主要污染物排放總量，并提出要加強(qiáng)電力需求側(cè)管理，推廣能效電廠EPP（Efficiency Power Plants）。

能效電廠屬于電力需求側(cè)管理領(lǐng)域的一種創(chuàng)新模式。在能效電廠中，通過(guò)提高用電設(shè)備的能效來(lái)實(shí)現(xiàn)電力和電量的節(jié)約，同時(shí)保護(hù)或改善環(huán)境。這不僅有利于緩解當(dāng)前電力供應(yīng)緊張局面，而且對(duì)節(jié)能減排也有重要作用。能效電廠已經(jīng)在多個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到了成功實(shí)施，在減少電力建設(shè)投資、改善電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性、減少電力用戶電費(fèi)開支、降低能源消耗、改善環(huán)境質(zhì)量等方面取得了較好成效[1]。目前，我國(guó)的能效電廠建設(shè)正處于探索和試點(diǎn)階段，江蘇、廣東和上海等地已開展了相關(guān)試點(diǎn)工作，還有部分省市則正在積極探討能效電廠建設(shè)方案[2]。有關(guān)能效電廠對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行等方面影響的研究近年來(lái)逐漸受到關(guān)注。文獻(xiàn)[3]提出了能效電廠參與電力系統(tǒng)隨機(jī)生產(chǎn)模擬的處理方法，用等效電量函數(shù)法分析了能效電廠對(duì)電力規(guī)劃和運(yùn)行的影響。文獻(xiàn)[4]在綜合資源規(guī)劃中引入能效電廠，將能效電廠與供應(yīng)側(cè)資源同等納入電源規(guī)劃模型中，使規(guī)劃方案具有更好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。國(guó)家電網(wǎng)能源研究院完成的《能效電廠建設(shè)途徑和方法研究》報(bào)告指出2020年能效電廠占總裝機(jī)容量的比例有望達(dá)到8%。隨著能效電廠在電力系統(tǒng)中所占比例的逐步增長(zhǎng)，在輸電系統(tǒng)規(guī)劃中也需適當(dāng)計(jì)及其影響，目前國(guó)內(nèi)外尚沒有這方面的研究報(bào)道。

在此背景下，本文首先提出了能效電廠的優(yōu)化配置原則，并把能效電廠的優(yōu)化配置納入到輸電系統(tǒng)規(guī)劃之中。通過(guò)對(duì)能效電廠的優(yōu)化配置，可以降低負(fù)荷需求，優(yōu)化系統(tǒng)潮流分布，從而減少系統(tǒng)的投資成本、資源消耗和污染物排放，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。然后，以輸電系統(tǒng)和能效電廠投資總成本最小為目標(biāo)，建立了輸電系統(tǒng)兩層規(guī)劃模型，并采用遺傳算法和原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法相結(jié)合的混合算法對(duì)所建模型進(jìn)行求解，分析能效電廠對(duì)輸電系統(tǒng)規(guī)劃的影響。

1 能效電廠分類及優(yōu)化配置原則

能效電廠是一種虛擬電廠，主要通過(guò)一系列的節(jié)電措施，降低用電負(fù)荷，提高能源利用效率，將減少的負(fù)荷需求視同“虛擬電廠”提供的電力電量，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。能效電廠在滿足電力負(fù)荷需求和系統(tǒng)電力電量平衡方面與常規(guī)電廠有著相同的作用，并具有建設(shè)周期短、成本低（單位建設(shè)成本為常規(guī)電廠的1/3左右）、節(jié)能環(huán)保以及易于推廣等特點(diǎn)[2-6]。

構(gòu)成能效電廠的節(jié)電措施多種多樣，它們可以單獨(dú)構(gòu)成某類能效電廠，也可打包組合成一個(gè)綜合能效電廠。本文按照終端用電設(shè)備類型將能效電廠分為 6 個(gè)主要類別[5]：工業(yè)電機(jī)（EPP1）；綠色照明和家用電器（EPP2）；商業(yè)新建筑（EPP3）；民用和商業(yè)制冷采暖（EPP4）；變壓器（EPP5）；可中斷負(fù)荷（EPP6）。詳見表1。

表1 能效電廠的分類Tab.1 Classifications of EPP

根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國(guó)的具體情況，能效電廠的資金來(lái)源主要有財(cái)政撥款、節(jié)能公益基金以及第三方投資等方式[2]。與常規(guī)電源的建設(shè)相比，這些資金來(lái)源非常有限。為了使有限資金產(chǎn)生最大效益，就需要對(duì)能效電廠進(jìn)行優(yōu)化配置。能效電廠的優(yōu)化配置就是確定在何處投建何種類型、多大容量的能效電廠。主要需要考慮以下2個(gè)原則：

a.優(yōu)先配置單位投資成本低的能效電廠，增加能效電廠容量，減少一次能源消耗和污染物排放；

b.優(yōu)先配置能夠有效緩解輸電系統(tǒng)阻塞的能效電廠，降低輸電線路投資成本。

在實(shí)際應(yīng)用中，需要綜合考慮以上優(yōu)化配置原則，以最大化綜合成本效益。

2 計(jì)及能效電廠優(yōu)化配置的輸電系統(tǒng)兩層規(guī)劃模型

本文將能效電廠引入輸電系統(tǒng)規(guī)劃中，通過(guò)對(duì)能效電廠優(yōu)化配置降低輸電線路投資成本，同時(shí)減少資源消耗和污染物排放量。基于兩層規(guī)劃理論[8]，將能效電廠的優(yōu)化配置和輸電系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行分層規(guī)劃。上層模型以新增候選線路為變量，采用輸電系統(tǒng)和能效電廠投資總成本最小為優(yōu)化目標(biāo)，將輸電線路候選方案?jìng)鬟f給下層。下層模型則以能效電廠投資成本最小為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，得到能效電廠的優(yōu)化配置結(jié)果，并將目標(biāo)值返回給上層模型。上層模型再次進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃，如此反復(fù)交替進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)上下層的交互作用，確保上下層規(guī)劃都能滿足有關(guān)約束要求，最終由上層決策模型獲得最終優(yōu)化方案。

2.1 上層規(guī)劃模型

以總投資成本（包括輸電線路投資成本和能效電廠投資成本）最小為目標(biāo)：

約束條件為：

其中，f為下層模型的目標(biāo)值；NB為系統(tǒng)線路集合；CLi為候選線路i的造價(jià)（萬(wàn)元）；分別為第i條支路的新增候選線路條數(shù)和最大允許新增線路條數(shù)。

2.2 下層規(guī)劃模型

以能效電廠投資成本為目標(biāo)：

約束條件包括基態(tài)和N-1運(yùn)行狀態(tài)下的線路潮流、發(fā)電機(jī)出力、能效電廠容量以及能效電廠的投資總額、耗煤總量和SO2排放總量的約束等，即：

其中，NE為能效電廠集合；CEj為能效電廠j的單位建設(shè)成本（萬(wàn)元/MW）；pEj為能效電廠j的容量（MW）；NG為常規(guī)電廠集合；βk為常規(guī)電廠k的平均發(fā)電煤耗（g/（kW·h））；pGk為常規(guī)電廠 k 的發(fā)電出力（MW）；Tk為常規(guī)電廠k的年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)（h）；USO2k為常規(guī)電廠k的煤炭的SO2排放率；B為系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣；θ為節(jié)點(diǎn)電壓相角向量；PG、PL分別為發(fā)電出力和負(fù)荷功率向量（MW）；PE為能效電廠功率向量（MW）；pl為線路l的有功功率，plh為線路h故障停運(yùn)情況下線路l的有功功率，分別為線路l有功功率的上、下限值（MW）；分別為常規(guī)電廠k發(fā)電出力的上、下限值（MW）；pEj為能效電廠j的容量上限值（MW）；為所有能效電廠的總投資上限（萬(wàn)元）；分別為研究區(qū)域內(nèi)的發(fā)電耗煤總量上限（t）和發(fā)電 SO2排放總量上限（t）。

USO2k可由物料平衡法進(jìn)行計(jì)算[9]：

其中，η為煤炭中所含硫在燃燒后轉(zhuǎn)化成SO2的比例，在目前的環(huán)境統(tǒng)計(jì)中η值一般取0.8；αk和λk分別為常規(guī)電廠k的煤炭硫份含量和綜合脫硫效率。

3 求解方法

計(jì)及能效電廠優(yōu)化配置的輸電系統(tǒng)兩層規(guī)劃模型在數(shù)學(xué)上是一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題，這里采用基于遺傳算法和原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法的混合算法進(jìn)行求解。利用遺傳算法處理上層決策中的整數(shù)變量，對(duì)下層規(guī)劃則采用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法快速尋優(yōu)，這樣可以充分發(fā)揮2種算法的優(yōu)點(diǎn)，取得較快的計(jì)算速度。

3.1 采用遺傳算法求解上層模型

遺傳算法[10-11]隸屬于現(xiàn)代啟發(fā)式優(yōu)化方法，能夠在全局意義上給出若干個(gè)優(yōu)化方案，適于求解整數(shù)優(yōu)化問(wèn)題。在本文中染色體采用整數(shù)編碼方式，選擇操作采用競(jìng)賽法，并將總投資成本作為適應(yīng)度函數(shù)評(píng)價(jià)方案的優(yōu)劣。交叉操作采用2點(diǎn)交叉，交叉概率取0.5。變異采用多點(diǎn)均勻變異方式，變異概率取0.08。在進(jìn)化開始時(shí)就把最好的個(gè)體保留下來(lái)，如果在新種群中又發(fā)現(xiàn)更好的個(gè)體，則用它代替前面保留的最優(yōu)個(gè)體，在進(jìn)化完成之后，保留下來(lái)的最優(yōu)個(gè)體就可看作問(wèn)題的優(yōu)化解。

3.2 應(yīng)用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法求解下層模型

基于擾動(dòng) KKT（Karush-Kuhn-Tucker）條件的原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法[12-14]以其收斂速度快、魯棒性強(qiáng)、對(duì)初值選擇不敏感等優(yōu)點(diǎn)，適用于求解大規(guī)模連續(xù)優(yōu)化問(wèn)題。

所構(gòu)造的下層規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型可概括為：

其中，f（x）為目標(biāo)函數(shù)；g（x）為等式函數(shù)約束，是 m維列向量；h（x）為不等式函數(shù)約束，是 l維列向量，和分別為其最大和最小限值列向量；x為狀態(tài)變量，是 n 維列向量，分別為其最大和最小限值列向量。

在式（13）中加入松弛變量將不等式約束轉(zhuǎn)化為等式表達(dá)式，并建立如下拉格朗日函數(shù)：

其中，su和sd分別為函數(shù)型不等式上、下限的松弛變量，均為l維列向量；ru和rd分別為變量型不等式上、下限的松弛變量，均為 n 維列向量；λ、u、v、y、z均為拉格朗日乘子構(gòu)成的向量；μ為障礙參數(shù)。

障礙參數(shù)可由對(duì)偶間隙計(jì)算得到[13]：

其中，Cgap為對(duì)偶間隙；σ為中心參數(shù)；r為不等式約束的數(shù)目。

對(duì)式（14）中的各變量求一階偏導(dǎo)，可得到最優(yōu)化條件，再用牛頓法求解，得到KKT條件[12]如下：

在每一步迭代求解過(guò)程中都要計(jì)算原始變量和對(duì)偶變量的步長(zhǎng)，并對(duì)原始變量和對(duì)偶變量進(jìn)行修正，以保證收斂速度與解的最優(yōu)性。

3.3 輸電網(wǎng)規(guī)劃模型求解流程

采用基于遺傳算法和原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法的混合算法求解本文的兩層規(guī)劃模型，主要步驟如下。

a.輸入原始數(shù)據(jù)和遺傳算法相關(guān)參數(shù)。

b.通過(guò)競(jìng)賽法產(chǎn)生 M 個(gè)染色體 w1、w2、…、wM。

c.對(duì)每一個(gè)候選規(guī)劃方案 wi（i=1，2，…，M），利用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法求出該方案所對(duì)應(yīng)的能效電廠最優(yōu)配置結(jié)果，并利用式（3）計(jì)算得到f值。

d.將f值反饋給上層優(yōu)化問(wèn)題，求出總投資成本F。

e.對(duì)每個(gè)染色體計(jì)算其適應(yīng)度函數(shù)值，并找出適應(yīng)度函數(shù)值最小的方案，即當(dāng)前的最優(yōu)解。將該最優(yōu)的個(gè)體保留，如果在下一次迭代過(guò)程又發(fā)現(xiàn)更好的個(gè)體，則用它代替前面保留的最優(yōu)個(gè)體。

f.如果連續(xù)10次迭代得到的最優(yōu)個(gè)體都相同，則結(jié)束迭代并取其作為最優(yōu)輸電系統(tǒng)規(guī)劃方案；否則，對(duì)染色體進(jìn)行選擇、交叉和變異操作，生成下一代群體，之后轉(zhuǎn)步驟c。

4 算例分析

下面用 18 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)[15]和 46 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)[16]來(lái)說(shuō)明所提出的輸電系統(tǒng)兩層規(guī)劃模型與方法的可行性與有效性。假定這2個(gè)算例中所涉及的常規(guī)電廠均為火電廠，年度發(fā)電利用小時(shí)數(shù)為5500 h，煤炭的硫份含量為0.8%；能效電廠建設(shè)資金來(lái)源于節(jié)能公益基金，以電費(fèi)附加資金的方式向用戶收取。在規(guī)劃時(shí)，考慮基態(tài)和N-1運(yùn)行狀態(tài)。

4.1 18節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)

該系統(tǒng)現(xiàn)有10個(gè)節(jié)點(diǎn)、9條線路，如圖1所示。在未來(lái)某規(guī)劃水平年，系統(tǒng)增加為18個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中7個(gè)節(jié)點(diǎn)上有電源、17個(gè)節(jié)點(diǎn)上有負(fù)荷，總負(fù)荷為35870 MW。發(fā)電機(jī)出力和負(fù)荷功率見表2；所有支路（包括現(xiàn)有線路和候選新增線路）的數(shù)據(jù)見表3，表中電抗為標(biāo)幺值，后同，每條支路最多可擴(kuò)建3條線路；假設(shè)有22個(gè)候選能效電廠，能效電廠和常規(guī)電廠參數(shù)分別見表4和表5。假定每回線路的單位投資成本為200萬(wàn)元/km，給定的系統(tǒng)年度標(biāo)煤消耗量上限和SO2排放總量上限分別為5.5×107t和35000 t，能效電廠建設(shè)資金上限為270000萬(wàn)元。

圖1 18節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)圖Fig.1 18-bus system

表2 18節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)Tab.2 Bus data of 18-bus system

下面分3種情況進(jìn)行分析和比較：

a.采用遺傳算法和原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法聯(lián)合求解本文所建的兩層規(guī)劃模型；

b.在沒有能效電廠時(shí)求解總投資成本最小的輸電系統(tǒng)規(guī)劃方案；

c.計(jì)及能效電廠但不進(jìn)行優(yōu)化配置，直接將情況a中所得方案的能效電廠投資費(fèi)用平均分配用于各能效電廠建設(shè)，求解總投資成本最小的輸電系統(tǒng)規(guī)劃方案。

用A、B、C分別表示以上3種情況所得的輸電系統(tǒng)規(guī)劃方案，具體結(jié)果見表6。表中，新建線路欄括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示需新增線路回路數(shù)，如2（1）表示支路2新增1回線，其余類同。

表3 18節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)支路參數(shù)Tab.3 Branch data of 18-bus system

由表6可見，與方案B相比，方案A的總投資成本增加了197607萬(wàn)元，主要原因是增加了能效電廠投資成本231607萬(wàn)元，但是方案A的輸電線路投資成本減少了34 000萬(wàn)元，年度煤炭消耗量少了3.8×106t，年度SO2排放量也少了3 310 t。按照標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)1000元/t和SO2排污費(fèi)1.26元/kg計(jì)算，方案A的年度發(fā)電成本比方案B減少了380 000萬(wàn)元，SO2排污費(fèi)減少了417萬(wàn)元。因此，雖然方案A比方案B增加了能效電廠的投資，導(dǎo)致了總成本的增加，但是方案A降低了輸電線路投資，并且大幅減少了年度煤炭消耗量和SO2排放量，滿足了系統(tǒng)煤炭消耗總量和SO2排放總量的控制目標(biāo)，同時(shí)大幅減少了年發(fā)電費(fèi)用。

表4 18節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)能效電廠參數(shù)Tab.4 EPP parameters of 18-bus system

表5 18節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組煤耗及綜合脫硫效率Tab.5 Coal consumption and composite desulfurization rate of 18-bus system

方案C中各候選能效電廠以平均費(fèi)用進(jìn)行建設(shè)，能效電廠容量為1881 MW，負(fù)荷水平比方案B降低了5.2%，輸電線路投資、年度煤炭消耗量以及SO2排放量雖然都比方案B有較大降低，但是由于未經(jīng)過(guò)優(yōu)化配置，能效電廠的功效未能得到充分發(fā)揮。與方案A相比，方案C的能效電廠容量少了381MW，輸電投資成本多了10000萬(wàn)元。

方案A和方案C的各能效電廠配置容量比較見表7。對(duì)照表7和表4可知，方案A中對(duì)于單位投資成本較低的能效電廠優(yōu)先給予配置，如編號(hào)為9、12、15的能效電廠等，而單位投資成本較高的能效電廠容量不予配置或者較少配置，如編號(hào)為1、8、13的能效電廠等。方案C中能效電廠的容量沒有經(jīng)過(guò)優(yōu)化配置，而是將投資費(fèi)用平均分?jǐn)偨o各候選能效電廠，使得方案C建設(shè)得到的能效電廠總?cè)萘康陀诜桨窤。能效電廠容量?jī)?yōu)化配置后，方案A的負(fù)荷水平更低，節(jié)點(diǎn)功率分布更加合理，從而使得方案A新增輸電線路長(zhǎng)度比方案C少了50 km，減少了輸電投資成本。

表7 18節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)在2種情況下規(guī)劃方案的EPP容量比較Tab.7 Comparison of EPP capacity between planning schemes for two cases of 18-bus system

綜合以上分析，由本文所建模型得到的方案A的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益最好。

4.2 46節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)

46節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為巴西南部區(qū)域的簡(jiǎn)化電網(wǎng)。該系統(tǒng)現(xiàn)有35個(gè)節(jié)點(diǎn)、62條線路，如圖2所示。在未來(lái)某規(guī)劃水平年，系統(tǒng)有46個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括12個(gè)電源節(jié)點(diǎn)和19個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，總負(fù)荷為6880 MW。所有支路（包括現(xiàn)有線路和新增候選線路）的數(shù)據(jù)見表8，每條支路最大可擴(kuò)建3條線路。發(fā)電機(jī)出力和負(fù)荷功率數(shù)據(jù)見表9。關(guān)于該系統(tǒng)更詳細(xì)的數(shù)據(jù)和說(shuō)明可參見文獻(xiàn)[16]，原線路投資費(fèi)用按照匯率6.5元/美元折算為人民幣。假設(shè)有24個(gè)候選能效電廠，能效電廠和常規(guī)電廠參數(shù)分別見表10和表11。給定系統(tǒng)年度標(biāo)煤消耗量上限和SO2排放總量上限分別為1.1×107t和8000 t，能效電廠建設(shè)資金上限為55000萬(wàn)元。

按照4.1節(jié)中定義的3種情況對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行求解，所得規(guī)劃方案分別用D、E、F表示。這3種規(guī)劃方案的比較結(jié)果見表12。

由表12可見，與方案E相比，方案D增加了能效電廠的投資，導(dǎo)致了總成本的增加，但是降低了輸電線路投資，并減少了年度煤炭消耗量和SO2排放量，滿足了系統(tǒng)煤炭消耗和SO2排放總量的控制目標(biāo)。方案D與方案F具有同樣的能效電廠投資成本，但是方案D的總成本、輸電投資成本、煤炭消耗量以及SO2排放量都小于方案F。

圖2 46節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)圖Fig.2 46-bus system

表8 46節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的支路參數(shù)Tab.8 Branch data of 46-bus system

續(xù)表

表9 46節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)參數(shù)Tab.9 Bus data of 46-bus system

表10 46節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的能效電廠參數(shù)Tab.10 EPP parameters of 46-bus system

表11 46節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組煤耗及綜合脫硫效率Tab.11 Coal consumption and composite desulfurization rate of 46-bus system

表12 46節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)3種情況下的規(guī)劃方案比較Tab.12 Comparison among planning schemes for three cases of 46-bus system

分析以上結(jié)果，其主要原因?yàn)椋悍桨窪考慮了能效電廠的優(yōu)化配置，降低了用電負(fù)荷，減少了常規(guī)電廠發(fā)電出力，系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)功率分布也更加合理，從而使得系統(tǒng)的輸電投資成本、煤炭消耗量以及SO2排放量比方案E和F都低，滿足了煤炭消耗總量和SO2排放總量的區(qū)域控制目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文提出了能效電廠的優(yōu)化配置原則，之后首次將能效電廠引入輸電系統(tǒng)規(guī)劃之中，并以兩層規(guī)劃理論為基礎(chǔ)，將能效電廠優(yōu)化配置和輸電系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃結(jié)合起來(lái)，以輸電線路投資和能效電廠投資的總成本最小為目標(biāo)建立了計(jì)及能效電廠優(yōu)化配置的輸電系統(tǒng)兩層規(guī)劃模型。最后，采用遺傳算法和原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法相結(jié)合的混合算法對(duì)所建輸電系統(tǒng)規(guī)劃模型進(jìn)行求解，并用18節(jié)點(diǎn)和46節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)2個(gè)算例說(shuō)明了本文模型和算法的可行性與有效性。

通過(guò)在輸電系統(tǒng)規(guī)劃中考慮能效電廠的優(yōu)化配置，可以增加能效電廠的建設(shè)容量，優(yōu)化系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)功率分布，并減少輸電線路的投資成本；同時(shí)還可以減少煤炭消耗量和SO2排放量，提高電力行業(yè)節(jié)能減排水平，滿足區(qū)域煤炭消耗總量和SO2排放總量控制的要求。

本文的研究表明，能效電廠的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益明顯，對(duì)完成國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)具有重要作用。但是，能效電廠的大力推廣還需要完善相關(guān)政策法規(guī)、組織模式和激勵(lì)機(jī)制，尤其需要持久穩(wěn)定的融資機(jī)制，這些問(wèn)題都還需要進(jìn)一步研究解決。