考虑多能负荷不确定性的区域综合能源系统鲁棒规划(Matlab&Python代码）

发布时间：2023-06-13 18:47:45

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1 概述

文献来源：

多能互补集成优化的综合能源系统(integrated energy system , IES)是能源互联网的重要发展方向之一E1-9]。能源互联网是“推动分布式可再生能源的大规模利用与分享,促进电力、交通、天然气等多种复杂网络系统的相互融合”的综合能源网络( comprehensive energy network)[ 6-7]。类似地,“综合能源系统”概念为电-冷-热-气多能互补集成优化的区域能源系统,涉及热电联供机组、变电站、配电馈线﹑供热站、供冷/热管道、供气站等设备的规划和运行。“多能互补”意在改变原有各能源供用系统各自规划设计、独立运行的现状,对不同供用能系统进行统一的协调优化。能源互联网中 IES的建设,对于提升社会用能效率、促进可再生能源规模化利用等都具有重要意义[8-9]。

具体到IES规划方法研究方面﹐目前的研究成果集中于不同背景、不同组成的多类型能源系统的建模与规划。例如,基于EH的考虑电/热/气多能耦合的规划L17-20],考虑多方利益主体、差异化用能需求的规划流程[2,考虑冷热电存储的区域综合能源站优化设计[22,结合热网模型的多区域协同规划[23],考虑采暖期和供冷期园区级别规划[24]、评估指标与方法[25]、能量整体运输模型[26]、评估指标与方法[2]等。然而,上述研究成果大部分未考虑其中的不确定性因素,或仅通过多场景方法19-21]考虑不确定性。

从能源供给方式的角度考虑,一般而言,区域IES包含变电站、热电联供机组﹑燃气锅炉/电锅炉、集中式制冷站等供能手段,能源的供给方式和需求形式都是多样化的。在描述IES的多能特性方面，EH模型已经受到广泛的认可。一个典型的基于EH的区域IES如图1所示。

2 运行结果

部分代码：

%% 模型变量声明n%0-1机组建设决策变量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%机组耗电耗气连续变量nP_CCHP_gas=sdpvar(Load_scene,CCHP_types,'full'); %CCHP单位时间内所用燃气热值，单位是MW（应该修改成kw比较合???）nV_CCHP_gas=sdpvar(Load_scene,CCHP_types,'full'); %CCHP单位时间内所用燃气量，单位是m3/hnP_SUB_electricity=sdpvar(Load_scene,SUB_types,'full'); %变电站出力，单位是MWnP_GB_gas=sdpvar(Load_scene,GB_types,'full'); %GB（燃气锅炉）单位时间内所用燃气热值，单位是MWnV_GB_gas=sdpvar(Load_scene,GB_types,'full'); %GB单位时间内所用燃气量，单位是m3/hnP_AC_electricity=sdpvar(Load_scene,AC_types,'full'); %中央空调输入电出力，单位MWnP_EB_electricity=sdpvar(Load_scene,EB_types,'full');%电锅炉输入电能，单位MWn%% 约束条件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为输入矩阵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,:)']];%注意这里是等号==nendnnL=sdpvar(3,Load_scene,'full'); %L为输出矩阵nfor t=1:Load_scene %8个典型日的电、气、热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%==============负荷平衡，公式5================n