Welfare-maximizing transmission capacity expansion under uncertainty

Abstract

Aplicamos el paquete de optimización JuDGE a un modelo estocástico de líder-seguidor de múltiples etapas que determina un plan de expansión de la capacidad de transmisión para maximizar el bienestar social esperado de los consumidores y productores que actúan como oligopolistas de Cournot en cada período de tiempo. El problema se formula como un programa entero mixto a gran escala y se aplica a una instancia de 5 buses sobre árboles de escenarios de tamaño variable. El esfuerzo computacional requerido por JuDGE es en comparación con la resolución del programa entero mixto equivalente determinista utilizando un paquete de programación de enteros de última generación. Este artículo es parte del número temático "Las matemáticas de los sistemas energéticos".

We apply the JuDGE optimization package to a multistage stochastic leader–follower model that determines a transmission capacity expansion plan to maximize expected social welfare of consumers and producers who act as Cournot oligopolists in each time period. The problem is formulated as a large-scale mixed integer programme and applied to a 5-bus instance over scenario trees of varying size. The computational effort required by JuDGE is compared with solving the deterministic equivalent mixed integer programme using a state-of-the-art integer programming package. This article is part of the theme issue ‘The mathematics of energy systems’.