【重磅更新】电力系统优化调度【原创改进matlab/python代码】合集2026.2.15

【重磅原创改进代码】基于ACPSO-EI-Kriging和考虑碳交易的多虚拟电厂多目标主从博弈
主要解决在碳交易机制下,配电系统运营商(DSO)作为领导者与多个虚拟电厂(VPP)作为追随者之间的主从博弈问题。初始化阶段,采用拉丁超立方采样(LHS)在电价可行域内生成初始样本点。下层求解(VPP响应)阶段,对于给定的DSO电价信号,各VPP以自身运行成本最小化为目标,利用CPLEX求解器求解微燃机、储能及风电的出力计划,并返回最优功率响应。上层评估(DSO目标)阶段,根据VPP的响应结果,计算DSO的经济收益和碳减排收益,构建总目标函数。Kriging代理模型构建,利用初始样本建立电价与DSO收益之间的Kriging代理模型,以替代高昂的实际计算。EI自适应采样,基于期望改进准则,寻找最具潜力的新样本点进行采样,更新代理模型,提高模型在全局最优附近的精度。全局寻优(ACPSO)阶段,利用自适应混沌粒子群算法在搜索空间内寻找最优的电价策略,最终求解出使DSO综合收益最大的实时电价曲线及各VPP的调度方案。
【原创改进代码】基于信息间隙决策理论的多能系统-阶梯碳交易优化调度
提出一种基于信息间隙决策理论(IGDT)的多能系统-阶梯碳交易优化调度算法(MES-SCT-IGDT),解决含高比例可再生能源的综合能源系统在不确定性环境下的经济-低碳协同优化问题。算法通过构建三模式决策框架(确定性模式、鲁棒避险模式、机会投机模式),定量刻画风电预测误差不确定性与系统经济性之间的非线性关系;同时,融合阶梯碳交易机制,精准反映碳排放成本的非线性特性。算例分析表明,该算法能够根据决策者风险偏好自适应调整调度策略,在保障系统经济性的同时显著降低碳排放,为高比例可再生能源接入下的综合能源系统低碳经济运行提供新的解决方案。
【原创改进代码】考虑动态能效比感知的含温控负荷虚拟电厂优化调度
提出了一种考虑动态能效比感知的含温控负荷虚拟电厂优化调度算法。代码聚焦于虚拟电厂中空调等温控负荷的热惯性特性,将环境温度对设备运行效率的实时影响纳入调度决策体系,同时将温控负荷集群转化为具备灵活调节能力的虚拟储能资源。通过构建融合分布式光伏、燃气轮机、物理储能与电网交互的多源协同框架,在保障用户热舒适度的前提下,实现系统整体运行经济性的最优配置。算法的核心创新体现在三方面:一是建立动态能效感知机制,突破传统模型中设备效率恒定的简化假设,使调度策略能精准响应高温等环境变化对制冷效率的影响;二是提出虚拟储能精细化边界刻画方法,依据建筑热力学特性动态界定温控负荷的功率调节范围,确保所有调度指令严格处于物理可行域内;三是设计舒适度与经济性协同优化机制,将用户舒适体验转化为可量化的调度约束,并通过目标函数引导系统在满足舒适边界的同时避免长期处于临界状态,实现短期效益与长期体验的平衡。
【代码分享】基于“等效储能聚合模型”的含空调集群微电网经济调度
建立了含集群空调、燃气轮机等灵活性单元的微电网经济调度模型。采用虚拟电池储能模型对集群空调进行聚合建模,目标函数为微电网购售电响应分时电价。在众多具备调节能力的用电负荷中,空调是一种典型的需求侧响应资源。其负荷体量大、调节潜力可观,相较于洗衣机、洗碗机等用户可平移负荷,短时间内对空调进行功率调整对用户没有明显的影响,可以实行连续控制。
【原创改进代码】考虑Copula相关性和热泵灵活性的风电光伏出力波动平抑优化策略
首先针对多元随机变量联合概率分布函数不易模拟、场景难于生成的问题,提出一种基于Copula函数实现风电和光伏出力的场景生成方法,基于典型场景和典型场景出现的概率合成等效不确定性场景,用于随后的优化场景。然后采用一阶等效热参数(ETP)模型模拟房屋的热量传递过程,建立了集群蓄热式电采暖模型。其次建立了电采暖平抑风电光伏出力波动的优化模型。
【代码分享】考虑分时电价和电动汽车灵活性的微电网两阶段鲁棒经济优化调度
针对微电网内电动汽车集群建模困难和可再生能源出力的不确定性,建立了包含集群电动汽车以及多种需求侧资源的微电网两阶段鲁棒优化经济调度模型。首先基于虚拟储能外特性模型构建集群电动汽车时移的功率能量边界,提出了微电网内电动汽车的集群建模方法。接着建立了min-max-min结构的两阶段三层鲁棒优化模型,综合考虑了电动汽车集群、储能、燃汽轮机组以及光伏机组的运行约束和协调控制。基于列约束生成算法,将原问题分解为主问题和子问题迭代求解,其中max-min形式的子问题通过KKT条件、强对偶理论和大M法转为max形式求解。最后在算例中验证了建模方法的有效性,研究了不同分时电价引导电动汽车充放电和不同鲁棒可调节系数对模型调度结果的影响,并针对基于最恶劣场景的两阶段鲁棒模型和确定性模型的运行状态和经济情况进行了对比分析。
【原创改进代码】基于分段损耗与需求侧响应的多源协同阶梯碳价储能优化模型
实现了一个"基于分段损耗与需求侧响应的多源协同阶梯碳价储能优化模型",聚焦于解决高比例可再生能源接入的微网系统低碳经济运行问题。模型通过精细化的三类需求侧响应(刚性负荷、可削减负荷、可转移负荷)实现负荷动态调节,引入5段线性分段函数刻画储能放电深度与损耗系数的非线性关系,并设计阶梯式碳价机制(分段碳交易成本)引导系统主动减排。
【原创改进代码】考虑碳交易与电网交互波动惩罚的共享储能电站优化配置与调度模型
构建的优化模型实现了解决多用户共享储能电站的容量配置与运行调度协同优化问题。该模型在传统经济性目标的基础上,创新性地引入碳交易机制与电网交互功率波动惩罚机制,实现了经济效益、环境效益与电网友好性的多目标协同优化。模型考虑的系统包含多个电力用户(如工业用户、商业用户等),每个用户配备分布式光伏发电和风力发电设备,同时接入共享储能电站进行能量管理。共享储能电站作为一种新型储能商业模式,允许多个用户共同投资建设和使用储能设施,通过规模效应降低投资成本,同时通过优化调度实现用户间的能量互补,提高储能设施的利用效率。碳交易机制的引入使得用户在购电决策时需要考虑碳排放成本,激励用户更多地使用可再生能源和储能设施,从而降低系统整体的碳排放量。电网交互功率波动惩罚机制的引入则有效抑制了用户群与电网交互功率的剧烈波动,有利于维护电网的稳定运行。
实现了面向绿证交易与阶梯碳交易的综合能源系统鲁棒优化调度方法,旨在解决含光伏不确定性、多能互补及低碳政策约束的园区级综合能源系统日前优化运行问题。模型以燃气轮机、燃气锅炉、电/热储能、电网交互及可中断/可平移/可转移三类需求响应资源为核心可控单元,引入基于不确定性预算的光伏出力鲁棒优化机制以应对预测误差,并完整刻画了绿证收益、阶梯式碳交易成本及分时气价/电价等多重市场信号。目标函数为最小化系统总运行成本,涵盖燃料成本、电网交互净成本、需求响应补偿、储能运维、机组启停及碳交易成本,同时扣除绿证收益,实现了经济性、低碳性与可再生能源消纳的协同优化。
【原创代码分享】考虑电动汽车聚合可调节能力的含波动性电源电氢耦合系统多目标优化运行
提出了一种考虑电动汽车可调节能力的电氢耦合系统多目标优化调度模型。首先通过虚拟储能外特性模型描述集群电动汽车的充放电灵活性并进行功率可调度边界和电量可调度边界的描述(具体刻画方法可参考给出的参考文献,本模型直接使用可调节边界)。然后建立含电解槽、氢燃料电池的电氢耦合能源系统以增加区域电网的灵活性。为了降低波动性电源出力的随机性,以系统经济运行最优和联络线功率波动最小为目标函数,建立了基于线性权重法的多目标优化调度模型。
【原创代码分享】考虑不确定性的含集群电动汽车并网型微电网随机优化调度
微电网是指集成了多种分布式电源、储能和负荷的一类小型发–配–用电系统,通过内部各单元的协调运行,可实现高度自治及对配电网的友好接入,是提高可再生能源渗透率的有效手段。本代码涉及的并网型微电网包括分布式电源(汽轮机),需求响应负荷(可平移负荷),可再生能源(光伏),固定负荷,储能设施,集群电动汽车以及与配网交互功率部分。首先考虑负荷与光伏的不确定性,利用拉丁超立方抽样算法生成与削减得到典型场景。其次在分时电价引导下,以总运行成本最低为优化目标,建立基于场景法的随机优化调度模型。
【原创代码改进】考虑非居民自建共享储能的含蓄热式电采暖用户冬季日前优化调度
随着共享经济在电力系统各领域应用的兴起,共享储能由于可降低储能投资规模并提高利用率逐步成为研究热点。建立了集中式储能投资间接电量共享模式的共享储能容量配置和优化调度模型,共享储能由第三方进行投资运营,即用户不出钱投资,只付使用费用。在三北地区,随着电能替代的进行,居民冬季使用电采暖供热取暖。蓄热式电采暖系统中电锅炉产生的热能可以直接向用户供热,也可以在蓄热水箱中储存起来,在保证房屋内舒适温度的同时,大幅增加了电采暖的灵活性,提高系统运行的经济性。采用一阶等效热参数(ETP)模型模拟房屋的热量传递过程。蓄热式电采暖参与电网互动时,能够在电力需求低谷期,通常是夜间,利用较低的电价进行加热并储存热量,在电力高峰期则停止加热或减少电力消耗,转而释放之前储存的热量来满足用户的取暖需求。
【原创代码改进】考虑微电网灵活性的含分布式电源配电网二阶锥松弛最优潮流优化
配电网的最优潮流计算是电网规划、优化运行的重要基础。建立了考虑微电网灵活性的含分布式电源配电网二阶锥松弛最优潮流优化。微电网包含储能、电动汽车、微型燃气轮机等灵活性资源,可以与配电网实现能量的良好互动,提高配电网调控的灵活性。微电网部分程序写成了紧凑的矩阵形式,简洁工整,易于拓展修改。首先建立了配电网有功损耗最小化的最优潮流计算模型;其次结合辐射型配电网潮流特点建立支路潮流约束,并考虑配电网中的可控单元,包括分布式电源和离散、连续无功补偿装置,建立其出力约束,该模型为非凸非线性模型;然后通过二阶锥松弛将该模型转化为包含整数变量的二阶锥规划模型,通过商业求解器进行求解。
【原创代码】考虑多工况电解槽运行和多维度需求响应的电-氢-热综合能源系统优化调度
提出了一种考虑多工况电解槽阵列运行和多维度需求响应的电-氢-热综合能源系统优化调度模型。首先,构建了多工况电解槽运行精细化模型,包含停机状态、冷待机状态以及工作状态(过载、变载、低载),可以根据负荷实时调整设备出力,有效提升了电氢耦合的灵活性,对提高运行经济性具有积极作用。其次,考虑电、热负荷在时间维度和空间维度上的可调节能力,构建了负荷可转移、可替代的多维度需求响应模型。最后,以综合能源系统运行经济性最优为目标函数进行优化求解。
【原创代码改进】考虑共享储能接入的工业园区多类型负荷需求响应经济运行研究
提出一种含共享储能的园区多类型负荷需求响应经济运行模型。首先综合考虑3个园区的不同用户侧柔性负荷的可平移、可转移、可削减的负荷特性,进行多类型差异性负荷需求响应标准建模。然后将共享储能电站应用到园区负荷的经济优化调度中,通过协调各用户使用共享储能电站进行充电和放电的功率,实现园区群日运行成本最优。研究了各园区调度结果,以及不同共享储能服务费下的储能使用率和运行成本变化趋势。
【原创代码改进】基于信息间隙决策理论的季节性电-热综合能源系统优化调度
构建了包含燃气轮机、电锅炉、燃料电池、热泵、电/热储能的电-热综合能源系统,考虑风电的不确定性,建立了基于信息间隙决策理论(IGDT)的鲁棒策略和机会策略调度模型。目标函数包括维护费用、燃料费用、市场费用、环境费用。对比了夏季以及冬季两个典型日下电热综合能源系统的优化调度结果,研究了不同偏差因子下的IGDT鲁棒模型和机会模型的调度结果
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