Abstract In this paper, the authors present a new vulnerability-constrained model for coordination of generation and transmission expansion planning (CGTEP) under seismic- and terrorist-induced events. The proposed planning model is outlined by a quad-level optimization problem with the aim of heightening the resilience of the power grid in reaction to these catastrophic failures. The first level represents remedial corrective actions, as short-term independent system operator (ISO)’s reaction after the seismic- and terrorist-induced events, to apply generation re-dispatch and grid re-configuration. The second level rigorously models and assesses the seismic- and terrorist-induced events, as non-random uncertain events, and their subsequent devastating effects through a modified scenario generation procedure (MSGP). In the third and fourth levels, however, the resilient optimal generation and transmission expansion plans, as the long-term ISO’s reaction after the seismic- and terrorist-induced events, are characterized by using a hybrid of the CGTEP and transmission switching devices allocation (TSDA). To solve the proposed large-scale mixed-integer nonlinear quad-level model, a potent symphony orchestra search algorithm (SOSA) was widely employed. The SOSA is an optimization technique recently developed by the authors, which inspires the organization and interactive relationship among members of a symphony orchestra. The proposed planning model was implemented on the modified 400-kV 52-bus Iranian power grid to represent the feasibility and effectiveness of the newly developed model.

中文翻译：

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地震和恐怖事件下发电和输电扩展规划协调的脆弱性约束四级模型

摘要 在本文中，作者提出了一种新的脆弱性约束模型，用于在地震和恐怖事件引发的事件下协调发电和输电扩展规划 (CGTEP)。提议的规划模型由四级优化问题概述，目的是提高电网对这些灾难性故障的反应能力。第一级代表补救纠正措施，作为短期独立系统运营商 (ISO) 在地震和恐怖事件之后的反应，以应用发电重新调度和电网重新配置。第二级通过修改后的情景生成程序 (MSGP) 对地震和恐怖分子诱发的事件作为非随机不确定事件及其随后的破坏性影响进行严格建模和评估。在第三层和第四层，然而，作为 ISO 在地震和恐怖事件之后的长期反应，弹性最优发电和输电扩展计划的特点是使用 CGTEP 和输电开关设备分配 (TSDA) 的混合。为了解决所提出的大规模混合整数非线性四级模型，广泛采用了有效的交响乐团搜索算法（SOSA）。SOSA是作者最近开发的一种优化技术，它激发了交响乐团成员之间的组织和互动关系。提议的规划模型在改造后的 400 kV 52 母线伊朗电网上实施，以代表新开发模型的可行性和有效性。作为 ISO 在地震和恐怖事件引发的事件后的长期反应，其特点是使用 CGTEP 和传输切换设备分配 (TSDA) 的混合。为了解决所提出的大规模混合整数非线性四级模型，广泛采用了有效的交响乐团搜索算法（SOSA）。SOSA是作者最近开发的一种优化技术，它激发了交响乐团成员之间的组织和互动关系。提议的规划模型在改造后的 400 kV 52 母线伊朗电网上实施，以代表新开发模型的可行性和有效性。作为 ISO 在地震和恐怖事件引发的事件后的长期反应，其特点是使用 CGTEP 和传输切换设备分配 (TSDA) 的混合。为了解决所提出的大规模混合整数非线性四级模型，广泛采用了有效的交响乐团搜索算法（SOSA）。SOSA是作者最近开发的一种优化技术，它激发了交响乐团成员之间的组织和互动关系。提议的规划模型在改造后的 400 kV 52 母线伊朗电网上实施，以代表新开发模型的可行性和有效性。为了解决所提出的大规模混合整数非线性四级模型，广泛采用了有效的交响乐团搜索算法（SOSA）。SOSA是作者最近开发的一种优化技术，它激发了交响乐团成员之间的组织和互动关系。提议的规划模型在改造后的 400 kV 52 母线伊朗电网上实施，以代表新开发模型的可行性和有效性。为了解决所提出的大规模混合整数非线性四级模型，广泛采用了有效的交响乐团搜索算法（SOSA）。SOSA是作者最近开发的一种优化技术，它激发了交响乐团成员之间的组织和互动关系。提议的规划模型在改造后的 400 kV 52 母线伊朗电网上实施，以代表新开发模型的可行性和有效性。