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基于能源区块链的虚拟电厂双阶段鲁棒优化调度

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简介:
本研究提出了一种基于能源区块链技术的虚拟电厂双阶段鲁棒优化调度方案,旨在提高分布式能源系统的灵活性与经济效益。通过智能合约自动执行交易和结算流程,确保资源高效利用及供需平衡,增强系统对不确定性的适应能力。 随着可再生能源电力接入比例的增加,电力系统的架构、控制方式及运行模式开始发生变化。将区块链技术引入能源互联网系统中,形成能源区块链网络,有助于解决信息安全等问题。在虚拟电厂(VPP)调度运行机制中应用区块链技术,并针对包含新能源参与的电力系统模型提出了实用拜占庭容错算法共识机制,以实现适合于VPP的下半中心化的两阶段鲁棒优化调度模型。这一过程保留了VPP控制中心的作用。 第一阶段求解预调度方案;第二阶段则利用区块链获取历史数据并建立风电出力不确定集合来制定调控策略。该不确定性集能够排除部分极端情况,从而减少模型保守性。在优化过程中,通过采用区块链共识机制的验证功能避免恶意节点篡改信息,增强了系统的容错能力。 仿真算例证明了所提出方法的有效性。

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    本研究提出了一种基于能源区块链技术的虚拟电厂双阶段鲁棒优化调度方案,旨在提高分布式能源系统的灵活性与经济效益。通过智能合约自动执行交易和结算流程,确保资源高效利用及供需平衡,增强系统对不确定性的适应能力。 随着可再生能源电力接入比例的增加,电力系统的架构、控制方式及运行模式开始发生变化。将区块链技术引入能源互联网系统中,形成能源区块链网络,有助于解决信息安全等问题。在虚拟电厂(VPP)调度运行机制中应用区块链技术,并针对包含新能源参与的电力系统模型提出了实用拜占庭容错算法共识机制,以实现适合于VPP的下半中心化的两阶段鲁棒优化调度模型。这一过程保留了VPP控制中心的作用。 第一阶段求解预调度方案;第二阶段则利用区块链获取历史数据并建立风电出力不确定集合来制定调控策略。该不确定性集能够排除部分极端情况,从而减少模型保守性。在优化过程中,通过采用区块链共识机制的验证功能避免恶意节点篡改信息,增强了系统的容错能力。 仿真算例证明了所提出方法的有效性。
  • 与储联合模型
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    本研究提出了一种结合双阶段鲁棒优化和区间优化方法的模型,旨在有效解决风力发电与储能系统的协同调度问题,提升能源利用效率及系统稳定性。 为了全面准确地考虑风电出力的不确定性和消纳能力,并兼顾系统运行的经济性和可靠性,在风电不确定区间可优化的鲁棒区间经济调度模型中引入常规机组和储能系统的离散决策变量,建立了风储联合运行的双层鲁棒区间机组组合模型。为解决连续变量与离散变量之间的耦合关系导致计算过程中对偶转换失效的问题,提出了基于Benders分解算法的两阶段迭代求解策略。仿真分析表明,在确定风储联合运行方式时,所提出的模型能更全面地考虑风电不确定性及消纳能力对系统经济性和可靠性的影响。
  • 经济方法
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    本研究提出了一种针对微电网的双阶段鲁棒经济调度优化方法,旨在有效应对不确定性因素,实现成本最小化和运行效率最大化。 本程序构建了微网两阶段鲁棒调度模型,并建立了min-max-min 结构的两阶段鲁棒优化模型,能够得出最恶劣场景下运行成本最低的调度方案。该模型考虑了储能、需求侧负荷及可控分布式电源等设备的运行约束和协调控制,并引入不确定性调节参数以灵活调整调度方案的保守性水平。通过列约束生成算法和强对偶理论的应用,原问题被分解为具有混合整数线性特征的主问题与子问题交替求解,从而获取最优解。最终通过仿真分析验证了所建模型及求解算法的有效性。该程序基于MATLAB yalmip调用CPLEX实现求解。
  • 经济方法
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    本研究提出了一种针对微电网的双阶段鲁棒经济调度优化方法,旨在有效应对不确定性因素的影响,实现能源成本最小化和系统稳定性最大化。 微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法是一种在电力系统广泛运用的策略,旨在确保微电网在不确定环境下运行的经济效益与稳定性。这种局部电力网络由分布式能源(如太阳能、风能)及传统能源(例如柴油发电机)构成,并且能够独立于主电网工作或与其并网。 该方法的核心在于解决混合整数规划问题,这是一种优化难题,在其中一部分变量为连续值(实数),另一部分则为离散值(整数)。在电力调度中,这些变量可能代表发电机组的输出功率、储能系统的充电与放电状态或是开关设备的状态。由于微电网涉及多种能源和设备类型,并且受到诸如功率平衡及设备容量限制等运行约束的影响,因此这类问题通常复杂难以求解。 Cplex是一款强大的优化工具,被广泛应用于线性规划、整数规划以及混合整数规划等问题的解决中。在此程序里,MATLAB通过调用Cplex来处理微电网经济调度的问题。作为一款功能强大的计算环境,MATLAB提供了便捷的方式来封装和执行Cplex的算法,并且借助其直观的编程接口与丰富的数学工具使得问题建模及结果分析更为简单明了。 该程序分为两个主要阶段:第一阶段是确定基本运行策略时考虑不确定性因素最恶劣的情况;第二阶段则在第一阶段的基础上,针对实际出现的具体不确定情况进行动态调整以尽量减少运营成本和风险。这种方法提高了微电网面对各种不确定性(如负载波动、可再生能源输出变化等)的适应能力。 相关文件中可能包含方法详细理论介绍、模型构建过程及案例分析等内容,《微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法_刘一欣.pdf》很可能涵盖了这些信息,而code_v2则可能是程序源代码的一部分,包括MATLAB和Cplex接口调用的具体实现。此外,“两阶段鲁棒优化刘一欣”可能提供额外的文档或数据来进一步解释或者展示实验结果。 总的来说,该研究通过采用两阶段鲁棒优化策略有效解决了微电网在不确定性环境下的经济调度问题,并结合了Cplex的强大求解能力和MATLAB的易用性,为实际电力系统操作提供了有价值的理论支持与实践工具。
  • 经济方法.zip
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    本研究提出了一种针对微电网的双阶段鲁棒经济调度优化方法,旨在有效应对不确定性因素,实现系统运行成本最小化与稳定性增强。通过综合考虑可再生能源波动及负荷变化等变量,该模型能够提供更加灵活且可靠的能源管理方案,适用于多种应用场景下的微电网运营优化。 基于Matlab代码完美复现了两阶段鲁棒优化微电网经济调度方法。与目前流传的版本不同,本人硕士方向为微网两阶段鲁棒优化调度,纯原创!内容构建了微网两阶段鲁棒调度模型,并建立了min-max-min 结构的两阶段鲁棒优化模型,可得到最恶劣场景下运行成本最低的调度方案。该模型考虑了储能、需求侧负荷及可控分布式电源(微型燃气轮机)等的运行约束和协调控制,并引入不确定性调节参数以灵活调整调度方案的保守性。通过C&CG列约束生成算法和强对偶理论,将原问题分解为具有混合整数线性特征的主问题和子问题进行交替求解,从而得到最优解。程序基于MATLAB yalmip调用CPLEX实现求解,并且每一行代码均有详细注释,同时附带了约束条件矩阵的推导过程,整体复现效果良好。
  • MATLAB日前:考虑-荷重不确定性影响关键词:,微网荷不确定性,日前经济
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    本文提出了一种基于MATLAB的虚拟电厂日前鲁棒优化调度方法,该方法旨在有效应对电源与负荷的双重不确定性,以实现日前经济效益的最大化。 本段落介绍了一段MATLAB代码,该代码用于虚拟电厂的日前鲁棒优化调度模型开发,考虑了电源出力(特别是光伏)和负荷功率的双重不确定性因素。参考文献《含电动汽车和风电机组的虚拟发电厂竞价策略_杨甲甲》中的鲁棒模型化简求解部分以及《Virtual power plant mid-term dispatch optimization》,代码构建了一个经济调度模型,并采用了鲁棒优化方法来处理不确定变量,通过设置鲁棒系数调节多重不确定性结果。该程序在MATLAB和CPLEX仿真平台上实现,每一行代码都配有注释以方便理解。 主要内容包括: - 虚拟电厂或微网单元的日前鲁棒经济调度模型构建。 - 光伏出力与负荷功率双重不确定性的考虑方式。 - 鲁棒优化方法的应用及其在目标函数和约束条件中的体现。 - 通过调整鲁棒系数来控制多重不确定性影响。 程序化简过程清晰,实现效果良好。
  • MATLAB程序:微经济法.zip
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    本资源提供了一种基于MATLAB实现的微电网双阶段鲁棒优化经济调度方法。该算法旨在应对不确定性因素对微电网运行的影响,通过模拟不同场景下的最优调度策略,确保系统的稳定性和经济效益。此代码适用于能源系统研究与电力工程领域专业人士使用和参考。 Matlab程序:微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法.zip
  • Matlab原创代码实现,两研究及《微网两方法_刘一欣》文献复现
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    本项目基于Matlab编写原创代码,旨在实现并验证《微电网两阶段鲁棒优化调度方法》论文中的理论模型,深入探究两阶段鲁棒优化在微电网调度问题上的应用效果。 基于Matlab代码完美复现了文献《微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法_刘一欣》中的两阶段鲁棒优化模型。与现有版本不同的是,该成果源于本人的硕士研究方向——微网两阶段鲁棒优化调度,并且是纯原创工作。 构建了一个min-max-min结构的两阶段鲁棒优化模型,旨在找到最恶劣场景下的最低运行成本调度方案。此模型考虑了储能系统、需求侧负荷和可控分布式电源(如微型燃气轮机)的操作限制及协调控制策略,并引入不确定性调节参数以灵活调整调度方案的保守程度。 通过运用C&CG列约束生成算法以及强对偶理论,将原问题分解为主问题与子问题进行交替求解。主问题是混合整数线性特征的问题,而子问题则可以通过优化方法解决。程序使用MATLAB结合yalmip调用CPLEX实现计算,并且每一行代码都附有详细注释。 此外还提供了约束条件矩阵的推导过程以供参考,整体复现效果良好并可随时提供答疑服务。
  • 多场景微网(KKTCCG).zip
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    本研究提出了一种基于KKT条件和CG算法的两阶段鲁棒优化方法,用于处理多种不确定场景下的微电网调度问题,旨在提高系统的稳定性和经济性。 采用MATLAB YALMIP与CPLEX编写微电网两阶段多场景鲁棒优化程序,目标函数为投资成本和运行成本。其中,投资成本包括储能系统的等年值投资成本;而运行成本则涵盖配电网交互费用(购电售电费用)、各单元的运维费用以及微型燃气轮机的燃料费用。约束条件涉及微型燃气轮机出力、功率平衡及配电网交互功率等方面,并且有详细的资料和推导过程可供参考。
  • 微网综合代码:043微.zip
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    本资源提供微电网双阶段鲁棒优化算法的源代码,适用于电力系统中不确定性管理与能量调度研究。 微网综合能源源代码主要使用MATLAB编写。