基于杂交PSO算法的风光储微网日前优化调度(MATLAB实现)

        微网中包含:风电、光伏、储能、微型燃气轮机,以最小化电网购电成本、光伏风机的维护成本、蓄电池充放电维护成本、燃气轮机运行成本及污染气体治理成本为目标,综合考虑:功率平衡约束、燃气轮机爬坡约束、电网交换功率约束、储能装置约束、可控微电源出力约束等约束条件建立优化调度模型。

1.系统结构模型

1.1 光伏

         光伏电池的空载电压与光谱辐照度有关,与电池面积无关。在100MW/cm2的太阳光谱辐照度下,单晶硅光伏电池的空载电压为450——600mV,最高可达690mV。当入射光谱辐照度变化时,光伏电池的空载电压与入射光谱辐照度的对数成正比。环境温度升高时,光伏电池的空载电压将下降,一般温度每升高1℃,Uoc约下降2——3mV。
        由上述定义,可列出光伏电池等效电路中各变量的方程式如下:

式中,IO为光伏电池内部等效二极管PN结反向饱和电流,一般为常数;UD为等效二极管端电压;q为电子电荷;k为玻尔兹曼常量;T为热力学温度,A为PN结曲线常数。
        光伏电池的伏安特性与光照强度和电池温度有关,可以认为光伏电池的数学物理模型方程以光照强度和电池温度作为参变量。以下是环境因素对光伏电池数学物理模型的修正。
        当电池温度T、光照强度S不是参考光照强度和参考电池温度时,必须考虑它们的影响,并需要对光伏电池的数学物理模型进行修正。根据参考光照强度和参考电池温度下的Isc、Uoc、Im和Um,再将它们代入实用表达式,即可得到新的光照强度和新的电池温度下的伏安特性曲线。

1.2 风电

        风力发电机的输出功率可以用下式表示:

式中:Pwt为风力发电机的输出功率,\rho为空气密度,V为风速,R为风力发电机组的叶片半径,

Cp为风能利用系数。
        风力发电机的出力和风速的关系为:

式中:Prated为额定功率;Vrated为额定风速,Vcutin为切入风速,Vcutout为切出风速

1.3 微型燃气轮机

        选取燃氢微燃机作为氢电转换部分的能量耦合设备进行发电,该设备以氢⽓为燃料,燃烧产物只有水,实现零排放。
        其数学模型为:

式中:P_{MG}为微燃机输出功率;\eta _{M}^{}为微燃机热效率;H_{MT}为消耗的天然气量;C_{L}为低位热值常量。

1.4 储能装置模型

式中:S_{ES}为储能装置容量;\tau为储能损失系数;\eta _{ch}\eta _{dis}分别为充放电效率。

2. 目标函数

        目标函数为微网运行经济成本,主要包括:与主网交换功率成本,光伏、风机、蓄电池的维护成本,燃气轮机运行成本,污染气体治理成本,燃气轮机开机成本。

2.1 与主网交换功率成本

式中:C_{buy}C_{sell}分别对应与电网购电售电的分时电价;Nt为调度周期。

2.2 分布式电源维护成本

式中:P_{i}为第i个分布式电源的输出功率;K_{om,i}为第i个分布式电源的运行维护系数,单位为元/kWh;Ni为分布式电源总个数;

2.3 微型燃气轮机运行费用

式中:Cmt为燃气轮机燃料成本系数,单位为元/m3;fmt为燃气轮机燃料消耗系数,单位为m3/kWh;Cmts为燃气轮机开机成本,单位为元/次;S(t)为燃气轮机t时段的启停状态.。

2.4 污染气体治理费用

3.约束条件

3.1 系统功率平衡约束

3.2 分布式电源输出功率约束

3.3 燃气轮机的爬坡约束

式中:Rup、Rdown为燃气轮机输出功率最大上升速率与下降速率,单位为kW/h。

3.4 微网与主网交换功率约束

        微电网与主网的连接线有最大功率约束条件,故应满足该约束。

3.5 主网购售电状态互斥约束

        主网购售电的状态量,取值为0或1。

3.6 燃气轮机启停时间约束

式中:Ut-k+1为燃气轮机在t-k+1时段的启停状态;Tmup、Tmdown分别为燃气轮机的最小启动时间和最小关停时间。

3.7 储能装置约束

式中:\varepsilon为一个调度周期后蓄电池SOC变化的最大范围;\eta _{B}为自放电系数。

4. 求解算法

        采用PSO粒子群算法,用一种粒子来表示一个个体,每个粒子可视为N维搜索空间中的一个搜索个体,粒子的当前位置即为对应优化问题的一个候选解,粒子的飞行过程即为该个体的搜索过程.粒子的飞行速度可根据粒子历史最优位置和种群历史最优位置进行动态调整.粒子仅具有两个属性:速度和位置,速度代表移动的快慢,位置代表移动的方向。每个粒子单独搜寻的最优解叫做个体极值,粒子群中最优的个体极值作为当前全局最优解。不断迭代,更新速度和位置。最终得到满足终止条件的最优解。
        算法流程如下:
        ①初始化
        首先,我们设置最大迭代次数,目标函数的自变量个数,粒子的最大速度,位置信息为整个搜索空间,我们在速度区间和搜索空间上随机初始化速度和位置,设置粒子群规模,每个粒子随机初始化一个速度。
        ②个体极值与全局最优解
        定义适应度函数,个体极值为每个粒子找到的最优解,从这些最优解找到一个全局值,叫做本次全局最优解。与历史全局最优比较,进行更新。
        ③更新粒子的速度和位置

式中:ω为惯性因子,C1和C2为加速度常数,前者为每个粒子的个体学习因子,后者为每个粒子的社会学习因子。
        ④终止条件
(1)达到设定迭代次数;(2)代数之间的差值满足最小界限。
        本文在PSO粒子群算法的基础上进行改进,首先将传统固定惯性权重系数更改为根据全局最优点自适应调整惯性权重系数,即权重根据粒子的位置不同而动态变化。采用的非线性动态惯性权重系数公式为:

其中,f表示粒子实时的目标函数值;favgfmin分别表示当前所有粒子的平均值和最小目标值。从上面公式可以看出,惯性权重随粒子目标函数值的变化而变化,当粒子目标值分散时,减小惯性权重;当粒子目标值集中时,增大惯性权重。
        借鉴遗传算法中的杂交的概念,在每次迭代中,根据杂交率选取指定数量的粒子放入杂交池内,池内的粒子随机地两两杂交,产生同样数目的子代粒子,并用子代粒子代替父代粒子,具体计算公式和计算步骤,见《MATLAB智能算法》P132。

5.仿真结果

6.代码下载

        本文相关全部代码下载地址:基于杂交PSO算法的风光储微网日前优化调度(MATLAB实现)

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/629466.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

python插值查找

插值查找是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法。与二分查找不同的是,插值查找根据要查找的元素的值在数组中的大致位置进行估计,从而确定查找范围,而不是简单地将中间元素与目标元素进行比较。 插值查找的步骤如下: 1. 计算…

【GCC】6 接收端实现:周期构造RTCP反馈包

基于m98代码。GCC涉及的代码,可能位于:webrtc/modules/remote_bitrate_estimator webrtc/modules/congestion_controller webrtc/modules/rtp_rtcp/source/rtcp_packet/transport_feedback.cc webrtc 之 RemoteEstimatorProxy 对 remote_bitrate_estimator 的 RemoteEstimato…

Linux———ifconfig命令详解

目录 ifconfig(接口配置)命令: 基本语法: 常用选项: 示例: 放在文末的话: ifconfig(接口配置)命令: 是一个常用的 Linux 命令,用于查看和配置网络接口信息。通过 ifc…

Vue 富文本实现内容项目倒序

应用场景: 比如写计划和待办事项,内容少还好,内容多了最新的内容就放在下面了,每次打开要滚动到最后才能看到,这时可以使用倒序把最新的排在最前面。 倒序前: 倒序后: 倒序代码: …

设计模式⑥ :访问数据结构

文章目录 一、前言二、Visitor 模式1. 介绍2. 应用3. 总结 三、Chain of Responsibility 模式1. 介绍2. 应用3. 总结 参考内容 一、前言 有时候不想动脑子,就懒得看源码又不像浪费时间所以会看看书,但是又记不住,所以决定开始写"抄书&q…

ElasticSearch概述+SpringBoot 集成ES

ES概述 开源的、高扩展的、分布式全文检索引擎【站内搜索】 解决问题 1.搜索词是一个整体时,不能拆分(mysql整体连续) 2.效率会低,不会用到索引(mysql索引失效) 解决方式 进行数据的存储(只存储…

【51单片机系列】继电器使用

文章来源:《零起点学Proteus单片机仿真技术》。 本文是关于继电器使用相关内容。 继电器广泛应用在工业控制中,通过继电器对其他大电流的电器进行控制。 继电器控制原理图如下。继电器部分包括控制线圈和3个引脚,A引脚接电源,B引…

排序算法9----计数排序(C)

计数排序是一种非比较排序,不比较大小 。 1、思想 计数排序又称为鸽巢原理,是对哈希直接定址法的变形应用。 2、步骤 1、统计数据:统计每个数据出现了多少次。(建立一个count数组,范围从[MIN,MAX],MAX代表arr中…

.Net 8.0 Web API Controllers 添加到 windows 服务

示例源码下载:https://download.csdn.net/download/hefeng_aspnet/88747022 创建 Windows 服务的方法之一是从工作线程服务模板开始。 但是,如果您希望能够让它托管 API 控制器(也许是为了查看它正在运行的进程的状态)&#xff0…

深入浅出Spring AOP

第1章:引言 大家好,我是小黑,咱们今天要聊的是Java中Spring框架的AOP(面向切面编程)。对于程序员来说,理解AOP对于掌握Spring框架来说是超级关键的。它像是魔法一样,能让咱们在不改变原有代码的…

【linux 多线程并发】多线程模型下的信号通信处理,与多进程处理的比较,属于相同进程的线程信号分发机制

07线程信号处理 ​专栏内容: 参天引擎内核架构 本专栏一起来聊聊参天引擎内核架构,以及如何实现多机的数据库节点的多读多写,与传统主备,MPP的区别,技术难点的分析,数据元数据同步,多主节点的情…

git基础知识

简述 git 的安装配置、工作区域划分、文件类型、基本命令。 基础安装与配置 基于 WSL 的 Ubuntu 下的 git 打开或关闭Windows功能->Hyper-V、Virtual Machine Platform、Windows Subsystem for Linux # 1.必须运行 Windows 10 版本 2004 及更高版本(内部版本 …

matplotlib绘制动态瀑布图

绘制瀑布图思路:遍历指定文件目录下所有的csv文件,每读一个文件,取文件前20行数据进行保存,如果超过规定的行数300行,将最旧的数据删除,仅保留300行数据进行展示。 网上找的大部分绘制瀑布图的代码&#x…

Spring MVC(三) 国际化

SpringMVC 国际化 1、添加相关依赖2、配置MessageSourceBean方式一:ReloadableResourceBundleMessageSource方式二:ResourceBundleMessageSource 3、添加消息资源文件英文 messages_en.properties中文 messages_zh_CN.properties默认 messages.propertie…

Visual Studio 2022 成功配置QT5.12.10

目录 下载并安装Visual Studio 2022 Qt5.12.10下载 Qt5.12.10安装 Qt VS Tools for Visual Studio 2022下载 Visual Studio 2022配置 测试 下载并安装Visual Studio 2022 下载社区版并安装,这个比较快。 Qt5.12.10下载 官网下载很慢,还不如百度网…

LLM:Training Compute-Optimal Large Language Models

论文:https://arxiv.org/pdf/2203.15556.pdf 发表:2022 前文回顾: OpenAI在2020年提出《Scaling Laws for Neural Language Models》:Scaling Laws(缩放法则)也一直影响了后续大模型的训练。其给出的结论是最佳计算效…

day20【LeetCode力扣】142.环形链表Ⅱ

day20【LeetCode力扣】142.环形链表Ⅱ 1.题目描述 给定一个链表的头节点 head ,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null。 如果链表中有某个节点,可以通过连续跟踪 next 指针再次到达,则链表中存在环。 为了…

STM32 TIM输出比较、PWM波形

单片机学习! 目录 一、输出比较简介 二、PWM简介 三、输出比较通道 3.1通用定时器的输出比较部分电路 3.2高级定时器的输出比较部分电路 四、输出模式控制器 五、PWM基本结构 六、PWM参数计算 总结 前言 文章讲述STM32定时器的输出比较功能,它主…

Windows Server 2019配置DNS服务器

正文共:1234 字 31 图,预估阅读时间:1 分钟 我们在给Windows Server添加角色和功能时,会发现有一项“远程桌面服务安装”,它的介绍为“为虚拟桌面基础结构(Virtual Desktop Infrastructure,VDI&…

RPC原理介绍与使用(@RpcServiceAnnotation)

Java RPC(Remote Procedure Call,远程过程调用)是一种用于实现分布式系统中不同节点之间通信的技术。它允许在不同的计算机或进程之间调用远程方法,就像调用本地方法一样。 ** 一.Java RPC的原理如下: ** 定义接口&…