این مقاله به موارد عدم قطعیت در طراحی شبکه زنجیره تامین برق مقاوم و پایدار می پردازد. عدم قطعیت همیشه در پیش بینی تقاضای برق یافت می شود و آینده نگری کامل امکان پذیر نیست. انعطاف پذیری شبکه های برق در برابر عدم قطعیت می تواند از تأثیرات فاجعه بار جلوگیری کند. علاوه بر این، به دلیل نگرانی های روزافزون در مورد تأثیرات اجتماعی، در نظر گرفتن اقدامات اجتماعی همراه با سایر اقدامات هنگام تجزیه و تحلیل هزینه های شبکه بسیار مهم است. در این مقاله، یک مدل بهینه سازی چند هدفه ایجاد شده است که شامل هزینه کل در هدف اول، اقدامات انعطاف پذیری در هدف دوم و برخی از جنبه های مسئولیت اجتماعی در هدف سوم است. اقدامات انعطاف پذیری، مواردی از جمله استقرار متوالی، عدم کفایت ژنراتورهای توزیع شده، ازدحام از طریق خطوط الکتریکی و سطح نارضایتی انرژی را به حداقل می رساند. یک رویکرد قوی جدید نیز برای مقابله با عدم قطعیت تقاضای برق بر اساس برنامه نویسی قوی و نظریه احتمالاتی در منطق فازی ارائه شده است. با بررسی یک مورد واقعی در ایران، سهم اقدامات در نظر گرفته شده و اثرات عدم قطعیت تجزیه و تحلیل می شود. تجزیه و تحلیل نشان می دهد که با استفاده از مدل پیشنهادی، تصمیم گیرندگان می توانند مسئولیت اجتماعی و انعطاف پذیری را به ترتیب 50٪ و 20٪ افزایش دهند، اگرچه هزینه کل 50٪ افزایش می یابد. علاوه بر این، نتایج استفاده از رویکرد فازی قوی نشان می دهد که چگونه تصمیم گیرندگان می توانند به طور موثر بودجه عدم قطعیت و سطح حفاظت را برای دستیابی به راه حل های قوی تر از نظر انحراف استاندارد و میانگین مقدار کل هزینه اختصاص دهند.
مقدمه:
با توجه به نقش حیاتی برق در زندگی روزمره، قطع برق در شبکه برق می تواند عواقب جدی ایجاد کند. از طرف دیگر، تولید برق بسیار به سوخت های فسیلی وابسته است که تأثیرات فاجعه باری بر محیط زیست دارند. سالانه مقدار زیادی سوخت فسیلی برای تولید برق مصرف می شود که به تولید سهم قابل توجهی از آلودگی هوا کمک می کند. یکی از استراتژی های زیست محیطی، توسعه ژنراتورهای توزیع شده (DG) است که پاسخی کارآمد نسبت به کاهش آلودگی هوا است. DG ها معمولاً سیستم های انرژی تجدیدپذیر در مقیاس کوچک هستند، که از مزایای بیشتری نسبت به نیروگاه های بزرگ سوخت فسیلی برخوردار هستند، مانند سیستم های باد و فتوولتائیک برای تولید برق، که در نهایت بر مصرف سوخت فسیلی تأثیر می گذارد. DG ها می توانند به شبکه توزیع ولتاژ پایین در نزدیکی مصرف کنندگان متصل شوند، که از یک منبع قابل اطمینان انرژی پشتیبانی می کند و از دست دادن قدرت در خطوط برق را کاهش می دهد. به طور کلی، یک شبکه زنجیره تأمین برق (ESCN) از سه لایه اصلی شامل نیروگاه های برق، پستهای فشار قوی (HVS) یا ایستگاه انتقال و پستهای ولتاژ پایین (LVS ها) یا ایستگاه توزیع تشکیل شده است (شکل 1). در زنجیره تأمین برق (ESC) خطوط الکتریکی وظیفه انتقال نیرو بین لایه های مختلف را بر عهده دارند و تقاضای برق از طریق HVS و LVS تأمین می شود. در حضور DG ها، لایه چهارم نیز به ESC اضافه می شود که از طریق خطوط الکتریکی به LVS ها متصل می شود.
در سیستم های قدرت، انعطاف پذیری به عنوان توانایی شبکه های برق برای برآوردن سطح قابل قبولی از تقاضای برق در موارد اختلال، مانند بلایای طبیعی و حملات سایبری، تعریف می شود. بنابراین، برنامه ریزی توسعه سیستم قدرت مبتنی بر انعطاف پذیری، بر فرکانس و میزان پیامدها تأثیر می گذارد، که می تواند از تأثیرات قابل توجهی بر اقتصاد جلوگیری کند. با آگاهی روزافزون از پایداری در سراسر جهان، اکثر سازمان ها، به ویژه سازمان های بخش برق، برای دستیابی به این هدف تلاش می کنند. چتر پایداری بیش از تأثیرات زیست محیطی دارای دامنه است و نیاز به ملاحظاتی در مورد مسائل اجتماعی و اقتصادی دارد. شناسایی و ارزیابی مسائل اجتماعی برای بهبود پایداری در شبکه برق ضروری است، که اغلب به عنوان مسئولیت اجتماعی (CSR) شناخته می شود. سرمایه گذاری در فعالیت های CSR با تلاش برای تلفیق جنبه های اقتصادی و اجتماعی، ارزش بیشتری برای جامعه ایجاد می کند. برای طراحی و بهینه سازی مدل شبکه زنجیره تامین برق به طور دقیق باید عدم قطعیت را در نظر گرفت. عدم قطعیت در پیش بینی تقاضا در زنجیره تامین برق به دلیل تصادفی و نوسان ذاتی مصرف کنندگان وجود دارد و DG ها به دلیل متناوب بودن که بر سمت تقاضا تأثیر می گذارد، عدم قطعیت را به همراه دارند.
این مقاله یک شبکه زنجیره تامین برق را طراحی و بهینه می کند که در آن برخی از جنبه های اجتماعی و اقدامات مختلف انعطاف پذیری و عدم قطعیت در نظر گرفته شده است. برای مقابله با عدم قطعیت تحت نفوذ DG ها از یک رویکرد محکم فازی جدید استفاده شده است. این مطالعه به سوالات اصلی زیر پاسخ می دهد:
· سیاست مناسب برای طراحی شبکه زنجیره تامین برق چیست تا در برابر اختلال مقاومت بیشتری داشته باشد؟ افزایش سهم DG ها چه فایده ای دارد؟
· در نظر گرفتن تاثیرات اجتماعی در شبکه زنجیره تامین برق چه مزایایی دارد؟
· نقش عدم قطعیت و خطر در زنجیره تامین برق چیست؟ چگونه در نظر گرفتن عدم قطعیت می تواند عملکرد شبکه زنجیره تامین پیشنهادی را بهبود بخشد؟
· توسعه یک مدل زنجیره تامین برق با در نظر گرفتن ژنراتورهای توزیع شده که به وسیله آن می توان از مزایای سطوح مختلف ژنراتورهای توزیع شده استفاده کرد. از دست دادن احتمال بار و افت توان در خطوط الکتریکی نیز به عنوان محدودیتهایی در نظر گرفته می شود.
· پیشنهاد اقدامات انعطاف پذیری متفاوت برای جلوگیری از کمبود بزرگ در تامین تقاضا در صورت بروز هرگونه شرایط احتمالی. اقدامات انعطاف پذیری برای به حداقل رساندن انعطاف پذیری شبکه در مدل شبکه زنجیره تامین برق گنجانده شده است.
· در نظر گرفتن مسئولیت اجتماعی در مدل، مانند در نظر گرفتن رشد اقتصادی و اشتغال شغلی، و بررسی عواقب آن. علاوه بر این، هزینه انتشار در مدل شبکه زنجیره تامین برق گنجانده شده است تا جنبه های زیست محیطی پایداری را پوشش دهد.
· پیشنهاد یک رویکرد فازی-قوی جدید برای مقابله با عدم قطعیت ذاتی در شبکه زنجیره تامین برق، بر اساس مفاهیم استحکام و استحکام سبک.
· ارائه یک مطالعه موردی واقعی بر اساس داده های شرکت منطقه ای زنجان برای نشان دادن کاربردی بودن و همچنین اعتبار مدل پیشنهادی.
توضیحات و فرمول مسئله:
شبکه زنجیره تامین برق از چهار لایه اصلی شامل نیروگاه های برق، HVS (ایستگاه انتقال)، LVS (ایستگاه توزیع) و DG تشکیل شده است. لایه های مختلف زنجیره تامین برق از طریق خطوط الکتریکی به هم متصل می شوند، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.
در زنجیره تامین برق، با مصرف منابع انرژی مانند زغال سنگ، گاز طبیعی، انرژی خورشیدی و انرژی باد، برق در نیروگاه ها تولید می شود. پس از تولید برق از طریق خطوط انتقال به مصرف کنندگان میرسد. مصرف کنندگان برق معمولاً به LVS متصل هستند مگر اینکه مقدار قابل توجهی برق مصرف کنند. DG ها شامل نیروگاه های کوچک مقیاس مانند توربین های بادی و صفحات خورشیدی هستند که برق پاک و قابل اطمینان را برای مصرف کنندگان فراهم می کنند و باعث کاهش تلفات می شوند. DG ها می توانند به صورت مستقل کار کنند یا می توانند بخشی از یک میکرو شبکه باشند که مهمترین مزیت ریز شبکه این است که در هنگام قطع احتمالی مستقل از شبکه برق کار می کند و باعث افزایش انعطاف پذیری سیستم می شود.
مدل ارائه شده شامل تصمیمات مختلفی است، از جمله (1) تعیین تعداد و ظرفیت نیروگاه ها، خطوط الکتریکی، ایستگاه ها و DG هایی که باید در طول دوره برنامه ریزی ایجاد شود، (2) محل های نیروگاه ها، خطوط برق، ایستگاه ها و DG ها در بین مجموعه ای از مکان های نامزد، (3) میزان تولید نیروگاه ها و انتقال نیرو از طریق خطوط و پستهای الکتریکی در هر دوره.
فرضیات اصلی در مورد طراحی شبکه زنجیره تامین برق به شرح زیر است:
(1) مسئله طراحی شبکه زنجیره تامین برق برای یک افق از پیش تعیین شده بررسی شده است.
(2) مکان های هر مرکز در شبکه زنجیره تامین برق از بین نامزدها انتخاب می شود.
(3) ظرفیت هر کدام از تسهیلات ممکن است در هر دوره افزایش یابد.
تابع هدف :
تابع هدف در این مدل از سه بخش تشکیل شده است که شامل: هزینه، انعطاف پذیری و مسئولیت اجتماعی است.
تابع هدف اول: معیار مربوط به هزینه
تابع هدف (1)، شامل پنج بخش (6) - (2) است. هزینه برنامه ریزی توسعه نیروگاه ها در معادله (2) نشان داده شده است. هزینه های برنامه ریزی توسعه برای HVS و LVS به ترتیب در معادلات (3) و (4) نشان داده شده است. معادله (5) هزینه برنامه ریزی توسعه برای خطوط انتقال را نشان می دهد. معادله (6) نیز هزینه برنامه ریزی توسعه برای سیستم های انرژی توزیع شده، مانند سیستم های بادی و فتوولتائیک را نشان می دهد. در تابع هدف پیشنهادی، هزینه های ثابت مربوط به ظرفیت نیروگاه ها، ایستگاه ها ، خطوط انتقال و DG ها است و هزینه های متغیر مربوط به خروجی و توان انتقال یافته در هر لایه از زنجیره تأمین پیشنهادی است. همچنین، هزینه های بهره برداری و نگهداری در نیروگاه ها و DG ها در نظر گرفته می شود.
تابع هدف دوم: معیار مربوط به انعطاف پذیری
چهار اقدام تعریف شده است تا با به حداقل رساندن قابلیت انعطاف پذیری، کل شبکه برق در برابر هرگونه اختلال قابل اعتماد باشد و باعث شود در چنین مواردی تقاضای برق مقرون به صرفه تأمین شود. چهار اقدام عبارتند از: 1) استقرار متوالی 2) تراکم بر روی خطوط الکتریکی 3) عدم کفایت DGها 4) حداکثر سطح نارضایتی انرژی
استقرار متوالی
اگر ایجاد تاسیسات در هر گره از یک لایه شبکه زنجیره تامین برق از حد تعیین شده فراتر رود، می تواند در موارد احتمالی عواقب جدی ایجاد کند. معادلات (10-7) تعداد کل تأسیسات ایجاد شده در هر گره از لایه های مختلف شبکه زنجیره تامین برق را تعیین می کند.
در شبکه برق، تراکم به این معنی است که خطوط الکتریکی به دلیل محدودیت فیزیکی نمی توانند برق را در خود جای دهند و ممکن است در موارد احتمالی منجر به آسیب شدید و ریزش بار در شبکه برق شود. بنابراین، تعداد بیشتری از خطوط برق می تواند از بروز مشکلات جدی جلوگیری کرده و انعطاف پذیری سیستم را افزایش دهد. معادله (11) تعداد کل خطوط برق نصب شده در طول دوره کار در شبکه زنجیره تامین برق را نشان می دهد.
عدم کفایت DGها
در موارد احتمالی، DG ها می توانند به طور مستقل از شبکه برق به عنوان بخشی از میکرو شبکه کار کنند. بنابراین، برای تأمین تقاضا در هنگام قطع، باید تعداد و ظرفیت DG ها قابل قبول تعیین شود. معادله (12) تعداد کل DG های مستقر در طول دوره عملیات در شبکه زنجیره تامین برق را نشان می دهد.
به عنوان معیاری برای بهبود انعطاف پذیری شبکه زنجیره تامین برق، می توان با به حداقل رساندن حداکثر سطح انرژی ناراضیتی، وضعیت متعادلی از نارضایتی را در بین نقاط تقاضا فراهم کرد و سطح مناسبی از پاسخگویی را فراهم کرد. این اقدام با تأمین سطح مناسب تقاضا در شرایط اضطراری نقشی اساسی دارد. بنابراین، سطح نارضایتی انرژی در هر گره و دوره تقاضا با ضریب وزن (ψ) به حداقل می رسد که در معادله (13) نشان داده شده است. معادله (13) را می توان در (14) تعمیم داد و بازنویسی کرد.
به عنوان دومین تابع هدف شبکه زنجیره تامین برق، با در نظر گرفتن ضرایب مجازات ، مجموع چهار اقدامات بالا توسط معادله (15) به حداقل می رسد.
تابع هدف سوم: مسئولیت اجتماعی
در نظر گرفتن همه جنبه های مسئولیت اجتماعی به دلیل پیچیدگی و ماهیت گسترده مسائل اجتماعی واقعاً دشوار است، به همین دلیل در این مطالعه، مهمترین اقدامات مسئولیت اجتماعی برای طراحی زنجیره تامین برق، از جمله رشد اقتصادی و افزایش اشتغال مورد توجه قرار گرفته است که در معادله (16) نشان داده شده است. بخش اول معادله (16) تعداد فرصت های شغلی را که به دلیل ایجاد نیروگاه ها، HVS ها و LVS ها ایجاد می شود، نشان می دهد و بخش دوم میزان رشد اقتصادی حاصل از استقرار این امکانات در زنجیره تامین برق را نشان می دهد. OF3 به عنوان سومین تابع هدف، فرصتهای شغلی و رشد اقتصادی را از طریق کل شبکه به حداکثر می رساند.
محدودیت ها:
محدودیت (17) نشان می دهد که انرژی تولیدی واحدهای ژنراتور در هر دوره برابر با انرژی ارسالی خطوط الکتریکی است.
محدودیت (19) - (18) به ترتیب رضایت تقاضای برق در HVS و LVS را نشان می دهد، به این معنی که جریان انرژی ورودی هر ایستگاه برابر با تقاضای انرژی مورد نیاز مصرف کنندگان متصل به آن ایستگاه است.
محدودیت (20) نشان می دهد که انرژی تولید شده DG ها در هر دوره برابر با انرژی منتقل شده از خطوط الکتریکی است.
محدودیت های (35) - (21) ظرفیت مورد نیاز لایه های مختلف شبکه زنجیره تامین برق را نشان می دهد. در (21) نشان داده شده است که ظرفیت نصب شده نیروگاه ها و DG ها باید بیش از نیاز برق باشد.
معادلات (24) - (22) نشان می دهد که ظرفیت نصب شده هر خط الکتریکی در هر دوره باید برای انتقال انرژی کافی باشد.
ظرفیت نصب شده تجمعی نیروگاه ها، DG ها، خطوط برق و پستها در (31) - (25) نشان داده شده است. محدودیت های (26) - (25) ظرفیت برای نیروگاه ها و DG ها برای محدود کردن انرژی خروجی این تأسیسات را محاسبه می کند.
محدودیت های (31) - (27) در ایستگاه های فرعی و خطوط الکتریکی، ظرفیت تجمعی قدرت منتقل شده از طریق آنها را محدود می کند.
در محدودیت های (33) - (32) مجموع ظرفیت خطوط الکتریکی که به هر ایستگاه متصل هستند محاسبه می شود. بنابراین، در (35) (34) ، نشان داده شده است که ظرفیت ایستگاه ها در هر دوره باید از ظرفیت خطوط الکتریکی متصل به آنها بیشتر باشد.
در محدودیت (36)، حد ترکیب تولید نشان داده شده است.
محدودیت (38) - (37) برای نشان دادن مصرف سوخت و محدودیت تولید آلودگی برای واحدهای تولید کننده حرارت تعریف شده است.
از دست دادن بار معمولاً به صورت درصدی از زمان تعریف می شود که با محدودیت (39) محاسبه می شود. در نتیجه، محدودیت از دست دادن بار برای نیروگاه ها به مدل پیشنهادی اضافه شده است که در محدودیت (40) نشان داده شده است.
محدودیت (41) تقریب افت ولتاژ را نشان میدهد که با توجه به شکل ارائه شده و محاسبات مثلثاتی محدودیت 41 به محدودیت 42 تبدیل میشود. بنابراین ثابت شده است که افت ولتاژ متناسب با طول خطوط انتقال است. در نتیجه، محدودیت های (45) - (43) طول خطوط الکتریکی محدود میکند تا از افت ولتاژ زیاد جلوگیری کند.
روش حل :
در این مقاله برای حل مدل ارائه شده، رویکرد جدیدی برای مقابله با عدم اطمینان در طراحی شبکه زنجیره تامین معرفی شده است. پس از آن، a Fuzzy Multi-Objective Goal Programming (FMOGP) برای حل مدل پیشنهادی چند هدفه ارائه شده است. در نهایت، یک الگوریتم راه حل برای حل روش پیشنهادی معرفی شده است. براساس ادغام مفاهیم robustness و light robustness با the possibility theory in fuzzy logics ، در این مقاله یک رویکرد فازی-قوی جدید برای مقابله با عدم اطمینان ارائه شده است. بنابراین، در روش پیشنهادی، بازه نمایش پارامترهای نامشخص با استفاده از یک تابع عضویت فازی تعمیم داده می شود. این روش به تصمیم گیرندگان این امکان را می دهد تا قیمت مقاومت را تنظیم کرده و راه حل های منطقی تری را تحت تحقق متفاوت پارامترهای نامشخص ارائه دهند.
در ابتدا با روش a novel uncertainty approach با عدم قطعیت در رسیدگی به توازن عرضه و تقاضا مقابله شده است. در قدم دوم، از یک روش FMOGP برای حل مدل پیشنهادی طراحی شبکه زنجیره تامین برق استفاده شده است. این الگوریتم معمولاً برای مقابله با مبهم بودن داده های ورودی در یک مسئله چند هدفه، به حداقل رساندن اطلاعات مورد نیاز تصمیم گیرندگان برای جلوگیری از تصمیمات غیرهوشمند به دلیل اطلاعات ناقص و کاهش تعداد تکرارها برای رسیدن سریع به یک راه حل ترجیحی استفاده می شود. طبق این الگوریتم، پنج مرحله باید اجرا شود. اولین مرحله برای تعیین راه حل های مثبت و منفی هر یک از اهداف استفاده می شود. در مرحله دوم، تابع عضویت برای هر هدف تعیین می شود. در مرحله سوم، با توجه به محدودیت ها، جمع وزنی حداکثر سطح رضایت هر هدف بهینه می شود. گام چهارم شامل برنامه نویسی هدف با اضافه کردن محدودیت جدید در هر تکرار برای جلوگیری از بدتر شدن راه حل ها در مدل است. در گام پنجم، بهترین راه حل برای هر هدف با توجه به ترجیحات تصمیم گیرندگان حاصل می شود. در قدم آخر، الگوریتمی برای حل روش پیشنهادی، شامل چهار مرحله اصلی، معرفی شده است. طبق نمودار جریان الگوریتم، پارامترهای ورودی در مرحله اول به طور تصادفی تعیین می شوند. در مرحله دوم، انعطاف پذیری، CSR، از دست دادن قدرت و تجزیه و تحلیل آلودگی به ترتیب اجرا می شود و بیشترین درصد ضریب ها با توجه به ترجیحات تصمیم گیرندگان بدست می آید. پس از آن، تجزیه و تحلیل عدم قطعیت در مرحله سوم اجرا می شود و میزان بودجه عدم قطعیت و سطح حفاظت تنظیم می شود. سرانجام، در گام چهارم، ضرایب وزنی تابع هدف مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد تا به تصمیم گیرندگان بینشی داده شود تا تجارت ترجیحی بین اهداف فوق را تعیین کنند.
نتایج:
در این مقاله، برای ارزیابی مدل پیشنهادی از یک مطالعه موردی استفاده شدهاست و نتایج آن تحلیل شدهاند. مکان و تخصیص بهینه تسهیلات اصلی در شبکه زنجیره تامین برق پیشنهادی در شکل زیر نشان داده شده است.
در بخش اول، نقش اقدامات انعطاف پذیری پیشنهادی در افزایش انعطاف پذیری کل شبکه زنجیره تامین برق نشان داده شده و با یکدیگر مقایسه شده است. این تجزیه و تحلیل نشان داد که در نظر گرفتن اقدامات انعطاف پذیری پیشنهادی، انعطاف پذیری طراحی شبکه زنجیره تامین برق را به طور موثر بهبود می بخشد. برخی از اقدامات انعطاف پذیری، مانند استقرار پی در پی، ازدحام از طریق خطوط الکتریکی و سطح عدم رضایت از انرژی، هزینه کل طراحی شبکه زنجیره تامین برق را افزایش می دهد. با این حال، ناکافی بودن DG هزینه های اضافی را برای طراحی بهینه شبکه زنجیره تامین برق پیشنهادی به همراه ندارد، که آن را به بهترین حالت انعطاف پذیری ترجیح می دهد.افزایش سهم DG همچنین منجر به کاهش آلودگی هوا و از دست رفتن انتقال می شود، که این امر همچنین گزینه مناسب تری برای تصمیم گیرندگان است.
در بخش دوم، نقش در نظر گرفتن اقدامات اجتماعی به عنوان سومین تابع هدف مدل پیشنهادی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است که نشان میدهد در نظر گرفتن اقدامات اجتماعی پیشنهادی، هزینه کل شبکه زنجیره تامین برق را افزایش می دهد، در حالی که با موفقیت منجر به رشد اقتصادی و اشتغال شغلی می شود.
در بخش سوم، از تحلیل حساسیت برای مقایسه نقش محدودیت مسافت و سهم متفاوت DG ها در شبکه برق استفاده شده است که نتیجه نشان داد، محدود کردن طول خطوط الکتریکی ممکن است باعث کاهش تلفات شود، اگرچه می تواند باعث نارضایتی انرژی شود. برای مقابله با این مشکل، افزایش سهم DG هایی که در نزدیکی مصرف کنندگان برق تولید می کنند، می تواند یک گزینه مفید و مفید باشد.
در بخش چهارم، درصدهای مختلف محدودیت های آلودگی هوا برای بررسی تعامل بین میزان آلاینده ها و هزینه شبکه زنجیره تامین برق ارائه شده است. از آنجا که بخش برق نقش عمده ای در تولید آلودگی هوا دارد، نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل آلودگی بینش مناسب تصمیم گیرندگان را برای تعیین خط مشی کارآمد در این زمینه فراهم می کند.
در بخش پنجم، نقش روش فازی-قوی پیشنهادی در طراحی شبکه زنجیره تامین برق بررسی شده است. این مدل برای مقادیر مختلف سطح حفاظت و عدم قطعیت بودجه حل شده و تغییرات در تابع هدف بررسی شدند. نتیجه نشان داده است که سطح حفاظت بالاتر و همچنین عدم اطمینان بیشتر بودجه باعث افزایش کل هزینه طراحی شبکه زنجیره تامین برق می شود.
در بخش ششم، FMOGP برای حل فرمول پیشنهادی ریاضی برای طراحی شبکه زنجیره تامین برق طراحی شده است. افزایش ضریب وزنی اندازه گیری های تاب آوری یا اقدامات اجتماعی منجر به افزایش هزینه کل می شود. در واقع، وقتی ضریب وزنی اقدامات انعطاف پذیری افزایش یابد، امکانات بیشتری به صورت غیرمتمرکز ایجاد می شود تا از قطع بخش قابل توجهی از شبکه در هر شرایط ناگهانی جلوگیری کند. این امر به دلیل به حداقل رساندن سطح نارضایتی انرژی و استقرار پی در پی در عملکرد هدف انعطاف پذیری رخ داده است. علاوه بر این، به دلیل به حداقل رساندن ازدحام در خطوط الکتریکی و ناکافی بودن DG در تابع هدف انعطاف پذیری، تعداد بیشتری از خطوط الکتریکی و DG ایجاد می شود. از طرف دیگر، هنگامی که در نظر گرفتن اقدامات CSR مهمتر از به حداقل رساندن هزینه کل طراحی شبکه زنجیره تامین برق است، تعداد بیشتری نیروگاه و ایستگاه نیز برای افزایش فرصت های شغلی و رشد اقتصادی ساخته می شوند که باعث افزایش کل هزینه طراحی شبکه زنجیره تامین برق می شود.