考慮多能負荷不確定性的區域綜合能源系統魯棒規劃(Matlab&Python代碼）

發布時間：2023-06-13 18:47:45

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??座右銘：行百里者，半于九十。

1 概述

文獻來源：

多能互補集成優化的綜合能源系統(integrated energy system , IES)是能源互聯網的重要發展方向之一E1-9]。能源互聯網是“推動分布式可再生能源的大規模利用與分享,促進電力、交通、天然氣等多種復雜網絡系統的相互融合”的綜合能源網絡( comprehensive energy network)[ 6-7]。類似地,“綜合能源系統”概念為電-冷-熱-氣多能互補集成優化的區域能源系統,涉及熱電聯供機組、變電站、配電饋線﹑供熱站、供冷/熱管道、供氣站等設備的規劃和運行。“多能互補”意在改變原有各能源供用系統各自規劃設計、獨立運行的現狀,對不同供用能系統進行統一的協調優化。能源互聯網中 IES的建設,對于提升社會用能效率、促進可再生能源規模化利用等都具有重要意義[8-9]。

具體到IES規劃方法研究方面﹐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的建模與規劃。例如,基于EH的考慮電/熱/氣多能耦合的規劃L17-20],考慮多方利益主體、差異化用能需求的規劃流程[2,考慮冷熱電存儲的區域綜合能源站優化設計[22,結合熱網模型的多區域協同規劃[23],考慮采暖期和供冷期園區級別規劃[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,區域IES包含變電站、熱電聯供機組﹑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的區域IES如圖1所示。

2 運行結果

部分代碼：

%% 模型變量聲明n%0-1機組建設決策變量nX_CCHP=binvar(1,CCHP_types,'full');nX_GB=binvar(1,GB_types,'full');nX_AC=binvar(1,AC_types,'full');nX_EB=binvar(1,EB_types,'full');nX_SUB=binvar(1,SUB_types,'full');n%機組耗電耗氣連續變量nP_CCHP_gas=sdpvar(Load_scene,CCHP_types,'full'); %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???）nV_CCHP_gas=sdpvar(Load_scene,CCHP_types,'full'); %CCHP單位時間內所用燃氣量，單位是m3/hnP_SUB_electricity=sdpvar(Load_scene,SUB_types,'full'); %變電站出力，單位是MWnP_GB_gas=sdpvar(Load_scene,GB_types,'full'); %GB（燃氣鍋爐）單位時間內所用燃氣熱值，單位是MWnV_GB_gas=sdpvar(Load_scene,GB_types,'full'); %GB單位時間內所用燃氣量，單位是m3/hnP_AC_electricity=sdpvar(Load_scene,AC_types,'full'); %中央空調輸入電出力，單位MWnP_EB_electricity=sdpvar(Load_scene,EB_types,'full');%電鍋爐輸入電能，單位MWn%% 約束條件nConstraints=[]; n%%nCons_PL=[];nP=sdpvar(SUB_types+CCHP_types+GB_types+AC_types+EB_types,Load_scene,'full');nfor t=1:Load_scene %P為輸入矩陣n Cons_PL=[ Cons_PL,P(:,t)==[P_SUB_electricity(t,:)';P_CCHP_gas(t,:)';P_GB_gas(t,:)';P_AC_electricity(t,:)';P_EB_electricity(t,:)']];%注意這里是等號==nendnnL=sdpvar(3,Load_scene,'full'); %L為輸出矩陣nfor t=1:Load_scene %8個典型日的電、氣、熱n Cons_PL=[Cons_PL,L(:,t)==[Load_E(t)+sum(P_AC_electricity(t,:),2)+sum(P_EB_electricity(t,:),2);Load_C(t);Load_H(t)]];nendnConstraints=[Constraints,Cons_PL];n%==============負荷平衡，公式5================n