考慮多能負荷不確定性的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)魯棒規(guī)劃(Python代碼實現(xiàn)）

發(fā)布時間：2023-06-13 18:45:30

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??座右銘：行百里者，半于九十。

1 概述

文獻來源：

多能互補集成優(yōu)化的綜合能源系統(tǒng)(integrated energy system , IES)是能源互聯(lián)網的重要發(fā)展方向之一E1-9]。能源互聯(lián)網是“推動分布式可再生能源的大規(guī)模利用與分享,促進電力、交通、天然氣等多種復雜網絡系統(tǒng)的相互融合”的綜合能源網絡( comprehensive energy network)[ 6-7]。類似地,“綜合能源系統(tǒng)”概念為電-冷-熱-氣多能互補集成優(yōu)化的區(qū)域能源系統(tǒng),涉及熱電聯(lián)供機組、變電站、配電饋線﹑供熱站、供冷/熱管道、供氣站等設備的規(guī)劃和運行。“多能互補”意在改變原有各能源供用系統(tǒng)各自規(guī)劃設計、獨立運行的現(xiàn)狀,對不同供用能系統(tǒng)進行統(tǒng)一的協(xié)調優(yōu)化。能源互聯(lián)網中 IES的建設,對于提升社會用能效率、促進可再生能源規(guī)模化利用等都具有重要意義[8-9]。

具體到IES規(guī)劃方法研究方面﹐目前的研究成果集中于不同背景、不同組成的多類型能源系統(tǒng)的建模與規(guī)劃。例如,基于EH的考慮電/熱/氣多能耦合的規(guī)劃L17-20],考慮多方利益主體、差異化用能需求的規(guī)劃流程[2,考慮冷熱電存儲的區(qū)域綜合能源站優(yōu)化設計[22,結合熱網模型的多區(qū)域協(xié)同規(guī)劃[23],考慮采暖期和供冷期園區(qū)級別規(guī)劃[24]、評估指標與方法[25]、能量整體運輸模型[26]、評估指標與方法[2]等。然而,上述研究成果大部分未考慮其中的不確定性因素,或僅通過多場景方法19-21]考慮不確定性。

從能源供給方式的角度考慮,一般而言,區(qū)域IES包含變電站、熱電聯(lián)供機組﹑燃氣鍋爐/電鍋爐、集中式制冷站等供能手段,能源的供給方式和需求形式都是多樣化的。在描述IES的多能特性方面，EH模型已經受到廣泛的認可。一個典型的基于EH的區(qū)域IES如圖1所示。

2 運行結果

部分代碼：

print('目標函數構建完成！')nnprint('優(yōu)化計算求解中！')n# 問題選用Pulp選擇的Solver進行求解nprob.solve(GUROBI()) # 目前用GLPK()求解大概要7 min+, 如果用CPLEX() 和 GUROBI() 會快很多nn# 輸出求解結果nfor v in prob.variables():n print(v.name, "=", v.varValue)n # v.evaluate()n # np.savetxt(v.name,v.values,fmt='%.4e',delimiter=',')nprint("Total Cost = ", value(prob.objective))nn# 保存機組選型優(yōu)化結果到 X.values 里，是一個ndarraynX_CCHP.evaluate()nX_GB.evaluate()nX_AC.evaluate()nX_EB.evaluate()nX_SUB.evaluate()nn# 保存機組耗電耗氣連續(xù)變量優(yōu)化結果到 X.values 里，是一個ndarraynP_CCHP_gas.evaluate() # CCHP單位時間內所用燃氣熱值，單位是MW（應該修改成kw比較合適）nV_CCHP_gas.evaluate() # CCHP單位時間內所用燃氣量，單位是m3/hnP_SUB_electricity.evaluate() # 變電站出力，單位是MWnP_GB_gas.evaluate() # GB單位時間內所用燃氣熱值，單位是MWnV_GB_gas.evaluate() # GB單位時間內所用燃氣量，單位是m3/hnP_AC_electricity.evaluate() # 中央空調輸入電出力，單位MWnP_EB_electricity.evaluate() # 電鍋爐輸入電能，單位MWn