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1 主要内容
本程序参考文章《冷热电气多能互补的微能源网鲁棒优化调度》-邹云阳的模型,但是并未实现鲁棒部分功能,整体程序实现了基本的冷热电气多能互补微网的优化调度,两个主程序分别实现了经济成本最优和碳排放最优化,包括的设备有风光、微燃气轮机、余热锅炉、燃气锅炉、吸收式制冷机、电制冷机、P2G等,并考虑了温度负荷“储能”特性,代码注释清楚,适合初步学习综合能源方向的小白,采用matlab+cplex。
2 部分代码
%并网模式下,碳排放最优调度模型 clc;clear;close all;% 程序初始化 %% 读取数据 shuju=xlsread('shuju数据.xlsx'); %把一天划分为24小时 load_e=shuju(2,:); %电负荷 load_g=shuju(3,:); %气负荷 P_PV=shuju(4,:); %光电出力预期值 P_WT=shuju(5,:); %风电出力预期值 T_out=shuju(6,:); %室外温度 %% 各变量及常量定义 P_G3=sdpvar(1,24,'full');%微燃气轮机电功率出力 e_G3=0.26;%燃气轮机电效率 h_G3=0.68;%燃气轮机热效率 P_EH=sdpvar(1,24,'full');%余热锅炉输出热功率 EH=0.6;%余热回收效率 P_GH=sdpvar(1,24,'full');%燃气锅炉输出热功率 GH=0.85;%燃气锅炉效率 P_AC=sdpvar(1,24,'full');%吸收式制冷机输出冷功率 COP_AC=0.8;%吸收式制冷机制冷系数 P_EC=sdpvar(1,24,'full');%电制冷机输出冷功率 COP_EC=3;%电制冷机冷系数 P_EG=sdpvar(1,24,'full');%P2G设备输出气功率 EG=0.6;%P2G设备综合转换效率 Pbuy=sdpvar(1,24,'full');%从电网购电电量 Psell=sdpvar(1,24,'full');%向电网售电电量 Pnet=sdpvar(1,24,'full');%交换功率 Temp_net=binvar(1,24,'full'); % 购|售电标志 Gbuy=sdpvar(1,24,'full');%从气网购气量 R=0.93;cc=0.54; %房间热阻和热容,这里分析改变等效热阻R时对冷负荷的影响 load_h=sdpvar(1,24); T_hui=sdpvar(1,24); %% 约束条件 C =[]; %% 热冷负荷 %对于热负荷,利用PMV值得到供热时室内温度 T_out_hot=sdpvar(1,26); %供热时室外温度 for i=3:26 C=[C,T_out_hot(1)==0;T_out_hot(2)==0];%-1、0时刻的供热室外温度 C=[C,T_out_hot(i)==T_out(i-2)]; end T_in_hot=sdpvar(1,26); %供热时室内温度 T_gong=sdpvar(1,26); %供水温度 PMV=1;%PMV值,公式4,这里分析改变PMV指标时对热负荷的影响 for i=3:26 C=[C,T_in_hot(1)==25;T_in_hot(2)==25];%-1、0时刻的供热室内温度 C=[C,-PMV<=(0.303*exp(-0.036*70)+0.028)*(70-0-3.05*(10^(-3))*(5733-6.99*70-2000)-0.42*(70-58.15)-1.7*(10^(-5))*70*(5867-2000)-1.4*(10^(-3))*70*(34-T_in_hot(i)-3.96*(10^(-8))*1.15*((32+273)^4-(29.7+273)^4))-1.15*4.7*(32-T_in_hot(i)))<=PMV]; end %公式1,2 for i=3:26 C=[C,T_gong(1)==75;T_gong(2)==75];%热网供水初始温度 C=[C,T_in_hot(i)==0.6991*T_in_hot(i-1)+0.1011*T_gong(i-1)+0.1998*T_out_hot(i-1)]; %公式1 C=[C,T_hui(i-2)<=T_gong(i)<=120];%热网供水温度 C=[C,T_hui(i-2)==0.5721*T_in_hot(i-1)+0.0607*T_in_hot(i-2)+0.2112*T_gong(i)-0.0243*T_gong(i-1)-0.0104*T_gong(i-2)+0.3317*T_out_hot(i)-0.3169*T_out_hot(i-1)+0.1741*T_out_hot(i-2)];%公式2 C=[C,5<=load_h(i-2)];%热负荷下限 C=[C,load_h(i-2)==0.63*(T_gong(i)-T_hui(i-2))]; %公式21 end % %对于冷负荷,已知条件为 %根据公式3得到冷负荷, load_c=sdpvar(1,24);%冷负荷 T_in_cold=sdpvar(1,25);%供冷时室内温度,初始为-15 for i=2:25 C=[C,T_in_cold(1)==-15]; C=[C,-20<=T_in_cold(i)<=-15]; C=[C,load_c(i-1)*(1-exp(-1/(R*cc)))==-T_in_cold(i)*R+T_out(i-1)*(1-exp(-1/(R*cc)))+T_in_cold(i-1)*exp(-1/(R*cc))]; end %% 机组约束 for i=1:24 C=[C,9<=P_G3(i)<=18];%燃气轮机上下限约束 C=[C,0<= P_EH(i)<=43];%余热锅炉上下限约束 C=[C,0<=P_GH(i)<=36];%锅炉上下限约束 C=[C,0<=P_AC(i)<=20];%吸收式制冷机出力上下限约束 C=[C,0<=P_EC(i)<=30];%电制冷机出力上下限约束 C=[C,0<=P_EG(i)<=30];%P2G出力上下限约束 C = [C, -15<=Pnet(i)<=15,0<=Pbuy(i)<=15, -15<=Psell(i)<=0]; %主网功率交换约束 C = [C, implies(Temp_net(i),[Pnet(i)>=0,Pbuy(i)==Pnet(i),Psell(i)==0])]; %购电情况约束 C = [C, implies(1-Temp_net(i),[Pnet(i)<=0,Psell(i)==Pnet(i),Pbuy(i)==0])]; %售电情况约束 C= [C,P_EH(i)==P_WT(i)/e_G3*h_G3*GH]; %余热回收约束 end for i=1:24 C = [C,P_WT(i)+P_PV(i)+Pnet(i)+P_G3(i)-P_EC(i)/COP_EC-P_EG(i)/EG==load_e(i)]; %电平衡 C = [C,P_EH(i)+P_GH(i)-P_AC(i)/COP_AC==load_h(i)];%热平衡约束 C=[C,P_EC(i)+P_AC(i)==load_c(i)];%冷平衡约束 C=[C,Gbuy(i)+P_EG(i)==P_WT(i)/e_G3+P_GH(i)/GH+load_g(i)];%气平衡约束 end %% 目标函数 %------------------碳排最小--------------------% %购天然气成本 C_Ng=0; C_gas=0.25; %气价参数,设置不同的气价参数进行灵敏度分析