未来十年IEEE-RTS电源规划：投资策略与经济性分析

电源规划是电力系统设计中的核心环节，它涉及到电力需求预测、设备选型、投资决策以及经济效益评估。在这个过程中，关键的概念包括等年值资金理论，它强调了资金的时间价值，即当前资金因其即时可用性而比未来相同金额具有更高的经济价值。电力系统规划根据不同的层次分为电源、输电网和配电网规划，其中电源规划主要关注如何在满足技术标准（如备用容量、N-1准则和可靠性）的同时，最小化总成本。 问题1聚焦于工程经济分析，考察了三种投资策略：一次性投入所有机组、逐年投入、分阶段投入。参与者需要通过数学优化方法（如线性或非线性规划，甚至遗传算法、模拟退火等）来比较这些方案的经济效益，仅考虑机组投资成本。 问题2进一步扩展到单阶段电源扩展规划，要求在预设的负载增长情况下，规划2030年所需的新增机组类型和数量。这涉及到电力需求预测和最优化技术的应用，目标仅限于投资成本。 问题3在此基础上，引入运行费用因素，要求在不考虑启停和爬坡限制的情况下，优化典型日的机组负荷分配，同时规划增装方案。运行费用的加入使得问题更为复杂，需要综合考虑多种因素。 问题4是最全面的目标函数，除了投资和运行费用外，还考虑了停电损失费用。这意味着规划者需要在满足可靠性指标LOLP和E的同时，寻求最佳的机组配置。这个阶段的规划更加细致，需要精确衡量各种成本与系统稳定性的关系。 这些问题是通过数学模型和经济分析来解决实际电力系统中的电源规划问题，既考验参赛者的数学建模能力，也考察他们对电力系统运行规律和经济考量的深入理解。通过这些问题，可以提升参赛者对电力系统规划的整体认知，以及在复杂情况下制定策略的能力。