含多种需求响应及电动汽车的微网/虚拟电厂日前优化调度

1 主要内容

程序主要建立一个微网/虚拟电厂的日前优化调度模型，以燃气轮机运行成本、购售电费用、电动汽车电池损耗成本以及需求响应费用之和为目标，在日前经济调度模型中，加入了电动汽车模型，考虑了电动汽车出行规律以及充放电规律，更加符合实际情况，且考虑了多种类型的需求响应资源，如可中断负荷资源和空调负荷的需求响应调控，充分利用热力学原理以及能量守恒，对空调机组实行最优能耗曲线控制策略，除此之外，模型中还考虑了燃气轮机、储能的单元，非常全面且实用，是研究微网和虚拟电厂的必备程序。

电动汽车模型

电动汽车模型主要考虑电池损耗成本，将行车距离与电能消耗进行综合分析，更符合实际运行特性。约束部分考虑了电动汽车电池的功率约束、容量约束、充电状态等，且程序综合分析了日系车和比亚迪汽车两种类型。

需求响应模型

负荷需求响应主要考虑可中断负荷，以可中断负荷最大占比为限，具体模型如下：

空调模型

空调模型考虑用户的舒适度和蓄冷释冷功率约束等，具体模型参考见下图。

2 部分代码

%% 定义变量sdpvar/binvar
umob=binvar(1,24);%是否购电
umos=binvar(1,24);%是否售电
pmgb=sdpvar(1,24);%市场购电量
pmgs=sdpvar(1,24);%市场售电量
xconv=binvar(1,24);%燃气轮机工作状态变量，当处于工作状态，定义为1；否则取0
yconv=binvar(1,24);%燃气轮机启停状态变量
pmt=sdpvar(1,24);%燃气轮机出力
gesc=sdpvar(1,24);%储能充电功率
gesd=sdpvar(1,24);%储能放电功率
sess=sdpvar(1,24);%蓄电池蓄电量
pil=sdpvar(3,24);%中断负荷
tempin=sdpvar(1,24);%室温
cold=sdpvar(1,24);%总冷量
coldch=sdpvar(1,24);%制冷机制冷量
colds=sdpvar(1,24);%蓄冷槽蓄冷量
coldr=sdpvar(1,24);%蓄冷槽释冷量
is=binvar(1,24);%蓄冷0-1状态变量
ir=binvar(1,24);%释冷0-1状态变量
scold=sdpvar(1,24);%蓄冷槽容量
pcold=sdpvar(1,24);%空调电功率
svb=sdpvar(1,24);%比亚迪电动汽车蓄电量
gcvb=sdpvar(1,24);%充电功率
gdvb=sdpvar(1,24);%放电功率
ucvb=sdpvar(1,24);%充电状态变量
udvb=sdpvar(1,24);%放电状态变量
svr=sdpvar(1,24);%日产电动汽车蓄电量
gcvr=sdpvar(1,24);%充电功率
gdvr=sdpvar(1,24);%放电功率
ucvr=sdpvar(1,24);%0-1变量
udvr=sdpvar(1,24);%0-1变量

%% 约束条件
C=[];%初始化约束
%% 需求响应资源——可中断负荷约束（公式35-37）
for m=1:3for t=1:24C=[C,0<=pil(m,t)<=cil(m)*pload(t),   %各级中断负荷约束];end
end

for m=1:3for t=2:24C=[C,pil(m,t-1)+ pil(m,t-1)<=0.2*pload(t), %连续性中断负荷约束  ]  ;end
end

%% 燃气轮机出力约束
for t=1:24C=[C,xconv(t)*gtmin<=pmt(t)<=xconv(t)*gtmax ,%出力上下限约束];
end
C=[C,pmt(1)<=ramp]; %初始爬坡率约束
C=[C,xconv(1)<=yconv(1)];%初始工作状态约束

for t=2:24C=[C,-ramp<=pmt(t)-pmt(t-1)<=ramp,%爬坡率约束xconv(t)-xconv(t-1)<=yconv(t), %工作状态约束 ];
end

%% 空调负荷约束
C=[C,scold(1)==colds(1)*ns-coldr(1)/nr];%初始蓄冷槽容量
for t=1:24C=[C,tempmin<=tempin(t)<=tempmax ,%室温约束（舒适度约束）0<=coldch(t)<=coldchmax,%制冷量约束0<=scold(t)<=scoldmax,%蓄冷槽容量约束cold(t)==coldch(t)-colds(t)+coldr(t),%总冷量等式is(t)+ir(t)<=1,%工作状态约束0<=colds(t)<=is(t)*coldsmax,%蓄冷上限约束0<=coldr(t)<=ir(t)*coldrmax,%释冷上限约束pcold(t)==coldch(t)/uch+colds(t)*us+coldr(t)*ur,%电-能转换等式约束];
end