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Optimizing Capacity Expansion Planning: An Efficient Two-Stage Stochastic Programming Solution using Lagrangian Relaxation
Indexado
WoS WOS:001345803901120
Scopus SCOPUS_ID:85207427384
DOI 10.1109/PESGM51994.2024.10688810
Año 2024
Tipo proceedings paper

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Capacity Expansion Planning (CEP) addresses the strategic decision-making process for determining the optimal combination of generation and transmission investments to meet future electric energy demand under uncertainty. This problem is usually formalized as a two-stage stochastic mixed-integer program (SMIP). The resultant large-scale SMIP often becomes computationally formidable for real-sized systems and numerous scenarios. To address this challenge, we introduce a novel scenario-wise decomposition and parallelization strategy based on Lagrangian Relaxation. We begin by validating the proposed methodology using two small-scale test systems, comparing its solutions with those derived from solving the full problem. Subsequently, we assess the computational performance of our approach for an instance of the Chilean National Electrical System where the problem complexities render its direct solution unfeasible. Our proposed algorithm not only achieves feasibility in handling large-scale SMIPs but also provides satisfactory solutions for intricate problems that would otherwise be challenging to solve directly using conventional solvers.

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WOS
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SciELO
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Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Cardenas, Raul - Coordinador Elect Nacl - Chile
Departamento Estudios y Análisis de Suministro - Chile
2 Gil, Esteban - Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
3 IEEE Corporación

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo

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Agradecimientos



Agradecimiento
This work was partly funded by the Chilean National Agency for Research and Development through grants FB0008 and Fondecyt 1231892.

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