考虑用户侧柔性负荷的社区综合能源系统日前优化调度（完美复现）matlab-yalmip-cplex/gurobi

程序名称：考虑用户侧柔性负荷的社区综合能源系统日前优化调度

实现平台：matlab-yalmip-cplex/gurobi

简介：针对综合能源系统中存在潜在的可调度资源，基于能源集线器构建包含储能、燃气轮机发电系统、柔性负 荷等在内的社区综合能源系统数学模型。该模型综合考虑用户侧柔性负荷的可平移、可转移、可削减的负荷特 性。最终建立以总运行成本最小为目标的综合能源系统供需联合日前优化调度模型，采用 Yalmip工具箱和 Cplex 求解器对算例进行求解，得到3种场景下柔性电、热负荷参与调度的优化结果，并对比分析电热独立调度的经济效 益。仿真结果表明：电热耦合调度，柔性电、热负荷的参与互动能明显降低系统运行成本，减小负荷峰谷差，缓解高 峰用电压力。

具体细节可参考太阳能学报论文《考虑用户侧柔性负荷的社区综合能源系统日前优化调度》

本文采用能源集线器（EH）概念［9］ 进行建模，考 虑用户侧柔性负荷的综合能源系统模型可用图 1 描 述，其能源输入为电网电能、分布式电源出力和天然 气；能源转换装置包括变压器、燃气轮机；电能输出 由变压器和燃气轮机发电系统共同完成，热能输出 由燃气轮机中的热回收系统和燃气锅炉提供；存储 环节包括蓄电池及蓄热槽；负荷包括不可控负荷和 可控的柔性负荷。

本文选取某社区综合能源系统作为研究对象， 其中包括光伏、风电机组、燃气轮机、蓄电池、蓄热 槽等。以次日为 1 个运行周期，取时间间隔为 1 h， 分为 24 个时段。光伏、风电机组预测出力，以及 电、热预测负荷见图 2，各设备参数见表 1，各柔性 负荷参数如表 2 所示。

 程序运行部分结果

 程序部分代码展示

%需求响应数据
Pcut=[10 10 10 10 10 10 15 15 25 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 40 40 15 10];%可削减电负荷
%%  定义变量 
%电负荷
Temp_Pcut=binvar(1,24,'full');    %电负荷削减标志
PPcut=sdpvar(1,24,'full');        %电负荷消减量
n1=zeros(1,1);                    %消减连续
%可削减热负荷 
Hcut=[25 25 25 25 25 25 25 25 30 40 40 40 40 40 40 40 40 40 50 50 30 30 20 15];%可削减热负荷
Temp_Hcut=binvar(1,24,'full');    %热负荷削减标志
HHcut=sdpvar(1,24,'full');        %热负荷消减量
n2=zeros(1,1);                    %消减连续 
% 可转移负荷
Ptran=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 25 25 25 25 0 0 0 0 0 0 0 0 ];%可转移电负荷
Temp_Ptran=binvar(1,24,'full');   %可转移电负荷 转移标志
PPtran=sdpvar(1,24,'full');       %电负荷转移量
% 可平移负荷1
Pshift1=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 25 25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ];%可平移电负荷1
Temp_Pshift1=binvar(1,24,'full'); %  可平移电负荷1 平移标志
PPshift1=sdpvar(1,24,'full');%可平移电负荷1量

本文建立综合能源系统多形式、多特性的负荷模型，充分利用用户侧的电、热柔性负荷，提出考虑 用户侧柔性负荷的综合能源系统经济调度模型，通 过算例分析表明，本文的社区综合能源系统耦合调 度相对于电热独立调度方式具有明显优势，可削减 负荷能实现负荷削峰，可平移负荷和可转移负荷发 挥移峰作用，并分析多场景下柔性负荷的参与和各 类柔性负荷的相互配合对综合能源系统运行成本 的影响，验证了柔性负荷的参与不仅能合理调整 电、热负荷曲线，还能有效减少系统运行成本，实现了综合能源系统经济调度的目标，并且柔性负荷考 虑了用户用电特点和满足用户要求，工程可实现 性好。

本文模型适用于含有电、热两种形式能源的单 区域综合能源系统，后续可进一步研究更完善、多 种能源形式互补的综合能源系统以及拓宽适用范 围，将柔性负荷模型推广到多综合能源系统互连系 统中。