چکیده: باتوجه‌به این واقعیت که تأمین و تضمین انرژی الکتریکی برای بسیاری از کشورها یک امر مهم تلقی می شود، سرمایه‌گذاری مناسب و به موقع در سطح تولید انرژی الکتریکی دارای اهمیت دوچندانی است. اهمیت این موضوع در فضای تجدید ساختاریافته که تولیدکننده های مختلف به دنبال اتخاذ تصمیمات مناسب برای سرمایه‌گذاری توسعه ظرفیت تولید خود هستند افزایش می یابد. در این پژوهش بر روی ارائه چارچوبی کارآمد به منظور پیاده سازی مسئله تعیین راهبردهای بهینه سرمایه‌گذاری واحدهای تولیدی در سیستم‌های قدرت تجدید ساختار شده متمرکز شده است. چارچوب پیشنهادی در قالب یک مسئله بهینه‌سازی دوسطحی مدل شده است. در سطح بالا از چارچوب پیشنهادی، شرکت تولیدکننده توان الکتریکی در رقابت با رقبایش به دنبال تعیین استراتژی های بهینه به منظور توسعه ظرفیت تولید توان الکتریکی خود از طریق نصب واحدهای جدید در مکان های کاندید باهدف حداکثرسازی سود می باشد. در سطح پایین از چارچوب پیشنهادی، شرکت تولیدکننده توان الکتریکی در ساختار حوضچه توان از بازار برق با رقبای خود برای فروش توان الکتریکی به رقابت می پردازد. به بیان دقیق تر، در این سطح، فرایند تسویه بازار حوضچه برق مدل‌سازی می شود. در این پایان‌نامه، از مدل تعادل تابع عرضه به‌منظور پیاده سازی و بررسی رقابت بین تولیدکننده های مختلف توان الکتریکی استفاده شده است. این مدل ترکیبی از مدل های کورنو (مدل رقابت مبتنی بر کمیت) و برتراند (مدل رقابت مبتنی بر قیمت) است. به منظور افزایش انعطاف پذیری چارچوب پیشنهادی، عدم قطعیت تصمیم‌های اتخاذشده توسط رقبای شرکت تولیدکننده توان مدنظر برای سرمایه‌گذاری به منظور توسعه ظرفیت تولید خود، عدم قطعیت مرتبط با پیشنهاددهی قیمت رقبای شرکت تولیدکننده توان مدنظر برای فروش توان الکتریکی، پیشنهاددهی مقدار بارهای الکتریکی و پیشنهاددهی قیمت بارهای الکتریکی نیز در نظر گرفته شده است. به منظور مدل‌سازی و بررسی دقیق تأثیر این پارامترهای دارای عدم قطعیت از رویکرد تخمین دونقطه ای استفاده شده است. باهدف حل چارچوب پیشنهادی، در گام اول مسئله بهینه‌سازی دوسطحی به یک مسئله بهینه‌سازی تک‌سطحی با محدودیت های تعادلی تصادفی تبدیل شده است. مسئله تک‌سطحی تشکیل شده دارای بخش های غیرخطی بوده که با خطی‌سازی این عبارات نهایتاً مسئله به یک مسئله بهینه‌سازی تک‌سطحی خطی آمیخته با اعداد صحیح تبدیل شده که امکان استفاده از حل کننده های ریاضی را فراهم می آورد. چارچوب پیشنهادی برای مسئله تعیین راهبردهای بهینه سرمایه‌گذاری واحدهای تولیدی به منظور توسعه ظرفیت تولید در محیط های مقررات‌زدایی شده بر روی شبکه تست IEEE 24-Bus RTS و تحت موارد مطالعه ای و سناریوهای مختلف پیاده سازی و اجرا شده است.