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【复现】【免费】基于多时间尺度滚动优化的多能源微网双层调度模型

article 2024/12/23 7:58:15

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主要内容

该模型参考《Collaborative Autonomous Optimization of Interconnected Multi-Energy Systems with Two-Stage Transactive Control Framework》，主要解决的是一个多能源微网的优化调度问题，首先对于下层多能源微网模型，考虑以其最小化运行成本为目标函数，通过多时间尺度滚动优化处理负荷和可再生能源随机性，并求解其最优调度策略；对于上层模型，考虑运营商以最小化运营成本为目标函数，同时考虑变压器过载等问题。最终构建了一个两阶段优化模型，采用次梯度法和二分法对模型进行优化求解，程序采用matlab编写，模块化编程，注释清晰。

部分代码

%次梯度法求解
% 用于日前预测或日内作为对比
global EH1 EH2 EH3 elePrice period couldExport minimumPower
delta_lambda_max = 1e-4;
maxIteration = 3000; %最大迭代次数
iterativeStep = 1;
ee = 0.001;
%%按照不同的输出场景，选择不同的约束
if couldExport == 1
    minimumPower = eleLimit_total(2);
else
    minimumPower = 0;
end
if isDA
    %%获取不同IES的参数值
    EH1.predict(0);
    EH2.predict(0);
    EH3.predict(0);
    priceArray_record(:,1) = elePrice;
    prePrice = elePrice;
    temporal = 1;
    st = 1;
else
    temporal =  24* period;%%确定为24h的算例
    st = time;
end
for pt = st : temporal
    if isDA == 0
        %%获取不同IES的参数值
        EH1.predict(pt);
        EH2.predict(pt);
        EH3.predict(pt);
    end
    number = 1; k = 1;
    lamda_old = -10 * ones(24 * period - pt + 1, 1);
    lamda_new = zeros(24 * period - pt + 1, 1); %取初始值：对预测电价没有偏差
    lamda_record = zeros(24 * period - pt + 1 , maxIteration + 1);
    lamda_record(: , number) = lamda_new;
    max_balance=zeros (1 , maxIteration + 1);
    %如果前后两次价格的偏差太大，则返回第1步
    while number <= 2 || max(abs(balanceDemand)) > 100
        % max(abs(lamda_new - lamda_old)) > ee || %| max(abs(clearDemand_new - clearDemand_old)) > 1e-4 %1e-6, 不能直接取0
        % 后一个条件是因为即使lamda收敛后，供需也不平衡，所以需要取一正一负两个点，来求零点
        % && || 的前一个为否，则后一个就不计算了
        % 要求至少迭代两次（number=1，2）
        
        %             if number > maxIteration
        %                 error('超出最大迭代次数');
        %             end
        if number > 1% number=2时才记录第一次
            clearDemand_old = clearDemand_new;
        end
        
        %%依次根据priceArray, gasPrice1, pt三个输入值计算优化结果以及响应结果
        [x1,f1,~,~,~] = EH1.handlePrice(priceArray, gasPrice1, pt);
        %根据priceArray, gasPrice1, pt三个输入值计算EH1优化结果以及响应结果
        clearDemand_EH1_new = x1(1: 24 * period - pt + 1);
         %根据priceArray, gasPrice1, pt三个输入值计算EH2优化结果以及响应结果
        [x2,f2,~,~,~] = EH2.handlePrice(priceArray, gasPrice1, pt);
         %根据priceArray, gasPrice1, pt三个输入值计算EH2优化结果以及响应结果
        clearDemand_EH2_new = x2(1: 24 * period - pt + 1);
         %根据priceArray, gasPrice1, pt三个输入值计算EH3优化结果以及响应结果
        [x3,f3,~,~,~] = EH3.handlePrice(priceArray, gasPrice1, pt);
        clearDemand_EH3_new = x3(1: 24 * period - pt + 1);

        
        %%根据lamda_new(i)的取值，计算不同情况下的电网侧出清结果（上层）
        clearDemand_grid_new=zeros(24 * period - pt + 1 ,1);
        for i = 1: 24 * period - pt + 1
            if lamda_new(i) == 0