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哈爾濱網(wǎng)站制作公司價(jià)格廣東seo推廣公司

news 2025/7/11 10:26:41

哈爾濱網(wǎng)站制作公司價(jià)格,廣東seo推廣公司,哪個(gè)網(wǎng)站可以做試卷,閘北網(wǎng)站建設(shè)參考文獻(xiàn)： [1]羅彬,陳永燦,劉昭偉等.梯級水光互補(bǔ)系統(tǒng)最大化可消納電量期望短期優(yōu)化調(diào)度模型[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2023,47(10):66-75. 1.基本原理 1.1 目標(biāo)函數(shù) 考慮光伏出力的不確定性，以梯級水光互補(bǔ)系統(tǒng)的可消納電量期望最大為目標(biāo)，函數(shù)…

參考文獻(xiàn)：

[1]羅彬,陳永燦,劉昭偉等.梯級水光互補(bǔ)系統(tǒng)最大化可消納電量期望短期優(yōu)化調(diào)度模型[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2023,47(10):66-75.

1.基本原理

1.1 目標(biāo)函數(shù)

????????考慮光伏出力的不確定性，以梯級水光互補(bǔ)系統(tǒng)的可消納電量期望最大為目標(biāo)，函數(shù)可表示為：

1.2約束條件

1.2.1 電站約束

1）水量平衡約束

2）水庫水位約束

?3）初始水位和末水位控制

4）出庫流量約束

5）電站出力約束

6）水位-庫容關(guān)系

7）尾水位-泄流量關(guān)系

1.2.2 機(jī)組約束

1）機(jī)組出力約束

2）機(jī)組發(fā)電流量約束

3）機(jī)組振動(dòng)區(qū)約束

4）機(jī)組開、停機(jī)持續(xù)時(shí)間約束

機(jī)組在調(diào)度期內(nèi)的最大開機(jī)次數(shù)，以避免頻繁開停機(jī)。

5）機(jī)組出力爬坡約束

6）機(jī)組出力波動(dòng)限制約束

7）機(jī)組發(fā)電水頭約束

8）水頭損失函數(shù)

9）機(jī)組動(dòng)力特性關(guān)系

1.2.3 電網(wǎng)約束

1）梯級水電出力范圍約束

2）分區(qū)斷面約束

從目標(biāo)函數(shù)和分區(qū)斷面約束可以看出，棄電量中未設(shè)置棄水、棄光的優(yōu)先級，模型目標(biāo)會使得梯級水電在允許出力范圍內(nèi)優(yōu)先蓄水減發(fā)，以提升受阻斷面內(nèi)光伏消納量，從而提升互補(bǔ)系統(tǒng)整體可消納水平，但為保障電網(wǎng)供電支撐無法繼續(xù)減發(fā)時(shí)，受到分區(qū)斷面限制而造成棄光也不可避免。

2.模型求解

2.1 模型轉(zhuǎn)換

????????MILP模型構(gòu)建的關(guān)鍵在于模型的線性化轉(zhuǎn)換，所提模型非線性約束包括式（10）、式（11）、式（16）、式（19）、式（21）和式（22）。其中，水位-庫容、尾水位-泄流量以及水頭損失函數(shù)可采用分段線性的方式進(jìn)行處理［22］。機(jī)組的動(dòng)力特性參考文獻(xiàn)［26］，采用三角形權(quán)值技術(shù)進(jìn)行處理。特殊地，對于季調(diào)節(jié)及以上電站，日內(nèi)始末水位變化幅度較小，可在初始水位附近采用線性函數(shù)表示水位庫容關(guān)系。

????????1）機(jī)組振動(dòng)區(qū)約束線性化

????????大型機(jī)組可能存在多個(gè)振動(dòng)區(qū)，將出力在最大最小出力范圍內(nèi)劃分為多個(gè)非連續(xù)的安全運(yùn)行區(qū)間。借鑒文獻(xiàn)［21］，文中假設(shè)機(jī)組振動(dòng)區(qū)不隨機(jī)組水頭變化而改變，即固定的振動(dòng)區(qū)，假設(shè)機(jī)組有 K 個(gè)振動(dòng)區(qū)，則有 K + 1 個(gè)安全運(yùn)行區(qū)間，即

????????2）水電機(jī)組出力波動(dòng)限制約束線性化

????????水電機(jī)組出力的頻繁波動(dòng)表現(xiàn)為相鄰時(shí)段出力的向上或向下調(diào)節(jié)。區(qū)別于已有文獻(xiàn)中采用的關(guān)聯(lián)搜索［27］和負(fù)荷重構(gòu)［28］等方法，文中創(chuàng)新性地通過引入調(diào)節(jié)指標(biāo)變量進(jìn)行處理，可有效提高求解效率。

????????因此，式（19）的非線性約束可用式（29）—式（31）替代。如圖1所示機(jī)組狀態(tài)變化示意圖，當(dāng)機(jī)組穩(wěn)定出力時(shí)間達(dá)到 te 后，機(jī)組具有上調(diào)、下調(diào)和平穩(wěn)出力 3 種有效狀態(tài)，假設(shè)此時(shí)為 t0 時(shí)刻，若 t1 時(shí)刻上調(diào)或下調(diào)出力，調(diào)整之后則僅有平穩(wěn)出力狀態(tài)有效，上調(diào)和下調(diào)的狀態(tài)暫時(shí)無效，直到穩(wěn)定出力時(shí)間再次達(dá)到 te 后，機(jī)組上調(diào)和下調(diào)的狀態(tài)重新有效，如此逐時(shí)段約束保證機(jī)組出力的穩(wěn)定性。?

2.2 光伏出力場景構(gòu)建

????????受天氣變化、預(yù)測方法等因素影響，光伏預(yù)測出力與實(shí)際出力之間的偏差客觀存在。文中以歷史偏差數(shù)據(jù)為樣本，采用模糊聚類分析，構(gòu)建光伏出力場景，具體方法流程如下。

????????1）出力偏差處理

????????2）模糊聚類分析

????????以光伏場站歷史日內(nèi)96 點(diǎn)預(yù)測出力與實(shí)際出力偏差曲線為樣本，進(jìn)行模糊聚類分析，并采用聚類綜合質(zhì)量確定最佳聚類數(shù)，最后以各類別的模糊聚類中心構(gòu)建預(yù)測出力偏差場景，具體公式和詳細(xì)步驟可參考文獻(xiàn)［29］。

????????3）光伏出力場景

2.3 求解流程

????????本文所述的互補(bǔ)系統(tǒng)最大化可消納電量期望模型的求解步驟如下：

????????步驟 1：讀取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并設(shè)置計(jì)算條件。包括區(qū)間流量、梯級發(fā)電計(jì)劃、光伏預(yù)測出力、光伏歷史預(yù)測與實(shí)際出力、分區(qū)斷面約束、爬坡能力等。

????????步驟 2：模型轉(zhuǎn)換處理。采用 2.1 節(jié)所述模型轉(zhuǎn)換方法，對非線性約束進(jìn)行線性化處理。

????????步驟 3：光伏出力場景構(gòu)建。根據(jù)計(jì)劃日光伏預(yù)測出力以及 2.2 節(jié)所述方法構(gòu)建光伏出力場景。

????????步驟 4：模型求解。將目標(biāo)函數(shù)與轉(zhuǎn)化后的約束結(jié)合構(gòu)成的 MILP 模型，在 Java 環(huán)境中，編碼調(diào)用CPLEX 求解類，實(shí)現(xiàn)模型求解，附錄 á 給出了編碼和求解示例。

????????步驟 5：結(jié)果輸出。輸出互補(bǔ)系統(tǒng)整體可消納電量期望值，不同組合場景下的電站出力、機(jī)組出力、機(jī)組開停機(jī)、出庫流量、水庫水位等結(jié)果信息。

3.編程思路分析

3.1參數(shù)和變量定義

表1 相關(guān)參數(shù)

?表2 決策變量

3.2編程思路

????????根據(jù)對文獻(xiàn)內(nèi)容的解讀，可以設(shè)計(jì)下面的編程思路：

????????步驟1：輸入所需數(shù)據(jù)

算例分析用到的部分?jǐn)?shù)據(jù)可以從原文中找到，大部分?jǐn)?shù)據(jù)文獻(xiàn)中都沒有給出，只能參考其他文獻(xiàn)進(jìn)行設(shè)置。然后將所有需要的數(shù)據(jù)，按照表1的定義格式輸入即可。包括區(qū)間流量、梯級發(fā)電計(jì)劃、光伏預(yù)測出力、光伏歷史預(yù)測與實(shí)際出力、分區(qū)斷面約束、爬坡能力等。

????????步驟2：光伏出力的場景生成與削減

????????這部分就是根據(jù)計(jì)劃日光伏預(yù)測出力以及原文中2.2節(jié)所述方法構(gòu)建光伏的出力場景。原文中只是簡單提到采用了參考文獻(xiàn)[29]中所用方法進(jìn)行場景生成與削減，并未詳細(xì)介紹，此類方法比較簡單，網(wǎng)上也能找到很多示例。另外，本來這個(gè)模型就是涉及非常多0-1變量，問題規(guī)模比較大，如果再加上多個(gè)場景，變量的數(shù)目將呈倍數(shù)增加，所以在復(fù)現(xiàn)的代碼中，我就沒有寫場景生成與縮減的程序，直接給出了數(shù)據(jù)，選取典型的光伏出力場景作為算例。如果有需要的話可以自己修改數(shù)據(jù)，或者加入場景生成與削減的代碼。

????????步驟3：定義決策變量

????????這一步比較簡單，按照表2，初始化決策變量即可，同時(shí)每個(gè)決策變量的維度以及類型(sdpvar還是binvar)不要出錯(cuò)。另外，代碼中變量定義的方式和文獻(xiàn)中稍微有點(diǎn)不一樣，這里不再詳細(xì)介紹，具體可以去代碼中查看。

????????步驟4：寫目標(biāo)函數(shù)和約束條件

????????寫目標(biāo)函數(shù)比較簡單，按照給定的數(shù)據(jù)和定義的變量，寫出目標(biāo)函數(shù)即可。約束條件的處理比較復(fù)雜，文中只給出了約束條件16和19的線性化方法，其他幾個(gè)非線性約束都是一筆帶過，只說了用到某某文獻(xiàn)中的方法。方便起見，我在這里把所有非線性約束都寫出來，并介紹處理方法：

????????1）式10

????????原文中只給出了水位和庫容的關(guān)系示意，一般情況下水位可以表示為庫容的三次多項(xiàng)式，具體如下：

????????四個(gè)不同的水電站水位-庫容關(guān)系可以分別表示為：

y1=0.0006x^3-0.0811x^2+4.769x+1031,?10<=x<=45

y1=0.0269x^3-0.8958x^2+14.77x+891.8,?3.6<=x<=8.8

y1=0.01307x^3-0.699x^2+10.41x+803.5,?10<=x<=25

y1=0.005465x^3-0.1435x^2+3.495x+700.2,?5<=x<=22

????????針對上述非線性函數(shù)關(guān)系，可采用分段線性化的方法將其轉(zhuǎn)為線性約束，如圖所示：

2）式11

????????尾水位是泄流量的非線性函數(shù)，通常表示為泄流量的2次多項(xiàng)式：

????????四個(gè)不同的水電站尾水位-泄流量關(guān)系可以分別表示為：

y2=7.619e-07q^2-0.000672q+976.1

y2=7.081e-08q^2-9.372e-05q+839.1

y2=7.086e-08q^2+0.00032345q+752.6

y2=1.327e-07q^2-0.0005827q+655.9

????????針對上述非線性函數(shù)關(guān)系，可采用分段線性化的方法將其轉(zhuǎn)為線性約束，和約束10處理方法一致。

????????3）式16、19

????????原文中有詳細(xì)解釋，此處不再贅述。

????????4）式21

????????約束21是一個(gè)二次約束，也可以通過分段線性化的方式轉(zhuǎn)為線性約束。不再贅述。

????????5）式22

????????水電站的非線性出力曲線，可以表示如下：

為了說明采用三角權(quán)值法是如何對這個(gè)表達(dá)式進(jìn)行線性化的，首先把表達(dá)式簡化如下：

????????假設(shè)將Q的取值范圍分為n1-1個(gè)區(qū)間，區(qū)間的端點(diǎn)值分別為Q1,Q2,...,Qn1，將H的取值范圍分為n2-1個(gè)區(qū)間，區(qū)間的端點(diǎn)值分別為H1,H2,...,Hn2。那么對于任意的Q和H，都可以表示為區(qū)間端點(diǎn)值的線性組合，例如Q的取值在Q1和Q2之間，就可以用Q1和Q2表示Q，H的取值范圍在H3和H4之間，就可以用H3和H4表示H。

????????我們令pij=Hi×Qj，那么表達(dá)式也可以表示為：

????????下面舉個(gè)例子，假設(shè)H取值范圍是[10,25]，分為3個(gè)區(qū)間，區(qū)間端點(diǎn)分別為H1=10, H2=15, H3=20, H4=25，H取值范圍是[80,100]，分為4個(gè)區(qū)間，區(qū)間端點(diǎn)分別為H1=80, H2=85，H3=90, H4=95, H5=100。假設(shè)H是13，Q是86，就可以寫成H=0.6H1+0.4H2，Q=0.8Q2+0.2Q3，QH就可以寫成(0.6H1+0.4H2)(0.8Q2+0.2Q3)。也就是λ21=0.6×0.8，λ31=0.6×0.2，λ22=0.4×0.8，λ32=0.4×0.2。因此，可以將機(jī)組的輸出功率表示為變量λij和已知量pij的表達(dá)式，從非線性表達(dá)式轉(zhuǎn)為線性表達(dá)式。