我们提出了一个节点随机生成和传输扩展计划模型,该模型通过负载和发电性场景结合了高分辨率全球气候模型的输出。我们在PYOMO中实施了模型,并在高性能计算环境中对加利福尼亚电网的实际测试用例进行计算研究。我们提出模型重新制定和算法调整,以使用渐进式对冲算法的变体有效地解决这个大问题。我们利用了MPI-Sppy的并行功能和整体多功能性,利用其集线器和辐条体系结构在最佳扩展计划中同时获得内部和外部边界。最初的结果表明,在壁时钟时间的4小时内,可以解决具有超过8,000辆公共汽车的系统上360天的实例,以在最佳的5%以内,这是解决大规模的电力系统扩展计划问题的第一步,跨越广泛的气候知情的操作场景。
电池储能系统的有效运行要求电池温度保持在特定范围内。当前的技术经济模型忽略了加热和冷却操作对这些设备的寄生负载,假设它们在恒定温度下运行。在这项工作中,考虑到在寒冷环境中部署电池储能系统的最佳尺寸,研究了这些影响。峰值调节应用作为线性规划问题呈现,然后用 PYOMO 优化编程语言将其表述出来。建筑能量模拟软件 EnergyPlus 用于模拟电池储能系统外壳的供暖、通风和空调负载。对美国八个地点进行了案例研究,考虑了镍锰钴氧化物锂离子电池类型以及电源转换系统是在外壳内部还是外部。结果显示,能量容量大小增加了 42% 至 300%,额定功率增加了 43% 至 217%,资本成本增加了 43% 至 296%,具体取决于位置。该分析表明,供暖、通风和空调负荷会对电池储能系统的最佳尺寸和成本产生很大影响,值得在技术经济研究中考虑。