Matlab|基于氢储能的热电联供型微电网优化调度方法

目录

[1 主要内容](#1 主要内容)

模型求解流程

[2 部分程序](#2 部分程序)

[3 程序结果](#3 程序结果)

日前调度

日内调度

[4 下载链接](#4 下载链接)


1 主要内容

该程序复现《基于氢储能的热电联供型微电网优化调度方法》,针对质子交换膜燃料电池和电解槽的热电联供特性,为避免氢能系统的热能浪费并进一步提高氢能系统的效率,搭建了一种考虑氢能系统的热电联供型光伏/风机/燃料电池/蓄电池/电锅炉/燃气锅炉微电网系统,提出一种包括日前调度与实时优化的两阶段优化调度方法。所建系统考虑了电氢转换时的余热回收,将氢能系统作为热电氢耦合设备,实现了电、热、氢能的协调利用与相互转换,有效提高了能量利用率。在第一阶段调度中,根据日前的风光发电出力及负荷需求预测,以微电网整体运行成本最小为目标,采用混合整数线性规划方法实现日前最优全局调度;在第二阶段调度中,根据超短期预测结果,使用模型预测控制嵌入混合整数二次规划算法,减小预测误差带来的经济性影响。程序采用matlab+yalmip(cplex作为求解器)进行求解,注释清晰,运行稳定,方便学习!

模型求解流程

2 部分程序

复制代码
    %% 各变量及常量定义
    Pwind=sdpvar(1,4,'full'); %风机出力
    Ppv=sdpvar(1,4,'full');%光伏出力
    Pbat=sdpvar(1,4,'full');%蓄电池出力
    Temp_cha=binvar(1,4,'full'); %充电标志
    Temp_dis=binvar(1,4,'full'); %放电标志
    Temp_static=binvar(1,4,'full'); %电池静置标志
    Pcha=sdpvar(1,4,'full');
    Pdis=sdpvar(1,4,'full');
    Phss=sdpvar(1,4,'full');%氢储能系统净功率
    Pfc=sdpvar(1,4,'full');
    Pel=sdpvar(1,4,'full');
    Psto=sdpvar(1,4,'full');
    Temp_fc=binvar(1,4,'full');%燃料电池工作标志
    Temp_el=binvar(1,4,'full');%电解槽工作标志
    Temp_Hstatic=binvar(1,4,'full'); %氢储能系统静置标志
    Peb=sdpvar(1,4,'full');%电锅炉电功率
    Qeb=Peb*0.9;%电锅炉热功率
    Pbl=sdpvar(1,4,'full');%燃气锅炉电功率
    Qbl=Pbl*0.73;%燃气锅炉热功率
    Qtst=sdpvar(1,4,'full');%蓄热槽热功率
    Qcha=sdpvar(1,4,'full');
    Qdis=sdpvar(1,4,'full');
    Temp_Qcha=binvar(1,4,'full'); %蓄热标志
    Temp_Qdis=binvar(1,4,'full'); %放热标志
    Temp_Qstatic=binvar(1,4,'full'); %蓄热槽静置标志
    Hel=sdpvar(1,4,'full');
    Hfc=sdpvar(1,4,'full');
    S=sdpvar(1,4,'full');
    E=sdpvar(1,4,'full');
    H=sdpvar(1,4,'full');
    Constraints = [];  
    for k=1:4
        Constraints =[Constraints,Pwindr(1,k)+Ppvr(1,k)-Pfc(1,k)==Ploadr(1,k)+Pel(1,k)+Pbat(1,k)+Peb(1,k)];
         %----------------------HSS约束--------------------%
        Constraints = [Constraints, -100<=Phss(1,k)<=100];
        Constraints = [Constraints, implies(Temp_fc(1,k),[Phss(1,k)<=0,Pfc(1,k)==Phss(1,k),Pel(1,k)==0])];%燃料电池约束
        Constraints = [Constraints, implies(Temp_el(1,k),[Phss(1,k)>=0,Pel(1,k)==Phss(1,k),Pfc(1,k)==0])];%电解槽约束
        Constraints = [Constraints, implies(Temp_Hstatic(1,k),[Pfc(1,k)==0,Pel(1,k)==0,Phss(1,k)==0])];%静置情况约束
        Constraints = [Constraints, Temp_fc(1,k)+Temp_el(1,k)+Temp_Hstatic(1,k)==1];
    %----------------------热约束--------------------%
        Constraints = [Constraints, 0.73*Pbl(1,k)+0.9*Peb(1,k)-Qtst(1,k)+0.25*Pel(1,k)-0.9*Pfc(1,k)==Qloadr(1,k)]; %热平衡约束0.73*Pbl(1,k)+0.9*Peb(1,k)-Qtst(1,k)+0.25*Pel(1,k)-0.9*Pfc(1,k)==Qload(1,k)
        Constraints = [Constraints, 0<=Qeb(1,k)<=54]; %电锅炉热功率约束
        Constraints = [Constraints, 10.95<=Qbl(1,k)<=51.1]; %燃气锅炉功率约束
        Constraints = [Constraints, -100<=Qtst(1,k)<=100];%蓄放热约束
        Constraints = [Constraints, implies(Temp_Qcha(1,k),[Qtst(1,k)>=0,Qcha(1,k)==Qtst(1,k),Qdis(1,k)==0])];%蓄热情况约束
        Constraints = [Constraints, implies(Temp_Qdis(1,k),[Qtst(1,k)<=0,Qdis(1,k)==Qtst(1,k),Qcha(1,k)==0])];%放热情况约束
        Constraints = [Constraints, implies(Temp_Qstatic(1,k),[Qtst(1,k)==0,Qdis(1,k)==0,Qcha(1,k)==0])];%静置情况约束
        Constraints = [Constraints, Temp_Qcha(1,k)+Temp_Qdis(1,k)+Temp_Qstatic(1,k)==1];
    %----------------------蓄电池约束--------------------%
        Constraints = [Constraints, -100<=Pbat(1,k)<=100];%电池充放电约束
        Constraints = [Constraints, implies(Temp_cha(1,k),[Pbat(1,k)>=0,Pcha(1,k)==Pbat(1,k),Pdis(1,k)==0])];%充电情况约束
        Constraints = [Constraints, implies(Temp_dis(1,k),[Pbat(1,k)<=0,Pdis(1,k)==Pbat(1,k),Pcha(1,k)==0])];%放电情况约束
        Constraints = [Constraints, implies(Temp_static(1,k),[Pbat(1,k)==0,Pdis(1,k)==0,Pcha(1,k)==0])];%静置情况约束
        Constraints = [Constraints,Temp_cha(1,k)+Temp_dis(1,k)+Temp_static(1,k)==1];
        Constraints=[Constraints,0.2<=S(1,k)<=0.8];
        Constraints=[Constraints,0.2<=E(1,k)<=0.8];
        Constraints=[Constraints,0.2<=H(1,k)<=0.8];
   end

3 程序结果

日前调度

日内调度

4 下载链接

相关推荐
吃好睡好便好1 天前
MATLAB仿真框图3
开发语言·matlab·仿真·simulink
吃好睡好便好2 天前
MATLAB仿真框图2
开发语言·matlab·仿真·simulink
AAIshangyanxiu3 天前
涡度通量碳观测数据 MATLAB 全流程解析与敏感性定量分析、观测数据质控、插补及 footprint 建模技术
开发语言·matlab·涡度通量·生态碳汇·生态碳汇模拟
吃好睡好便好3 天前
MATLAB仿真框图
开发语言·matlab·仿真·simulink
netccdn4 天前
Hough变换检测直线(Matlab)
开发语言·计算机视觉·matlab
DFT计算杂谈5 天前
ADV. SCI. 反铁磁体MnTe2中的Plaid-like自旋劈裂与手性磁振子
matlab
机器学习之心6 天前
可拓理论+云模型:一套量化高校科研创新能力的MATLAB实现方案
matlab·云模型·可拓理论
bu_shuo6 天前
MATLAB中的meshgrid和ndgrid
开发语言·matlab
青春不败 177-3266-05207 天前
MATLAB在生态环境数据处理与分析
matlab·生态学·遥感·生态系统服务·数据处理·环境科学
WangYan20227 天前
MATLAB/Meta分析/R语言/贝叶斯方法/piecewiseSEM结构方程模型在生态环境数据处理与分析中的应用
matlab·meta分析·生态环境·结构方程模型·贝叶斯方法