本程序参考文献《考虑阶梯式碳交易机制与电制氢的综合能源系统热电优化》,下面对文献和代码程序做简要介绍!
本程序综合考虑阶梯式碳交易机制、细化P2G两阶段运行过程以及热电比可调的CHP、氢燃料电池 HFC(Hydrogen Fuel Cell)运行策略对综合能源系统优化调度的影响,构建了以购能成本、碳排放成本、弃风成本最小的低碳经济运行目标,并将原问题转化为混合整数线性问题,运用CPLEX商业求解器进行求解,并通过对比分析不同情景的调度结果,验证了所提策略的有效性。
程序结果
部分程序
%% 导入约束条件
P_CHP_e==0.92*P_g_CHP, %CHP的电-气能量转换约束
0<=P_g_CHP<=600, %CHP消耗的气功率上下限约束
0.5*P_CHP_e<=P_CHP_h, %热电比上下限
P_CHP_h<=2.1*P_CHP_e, %热电比上下限
-0.2*600<=P_g_CHP(2:24)-P_g_CHP(1:23)<=0.2*600, %CHP的爬坡约束(1-24时段)
P_EL_H==0.87*P_e_EL, %EL(电解槽)的氢-电能量转换约束
0<=P_e_EL<=500, %EL的消耗电功率的上下限约束
-0.2*500<=P_e_EL(2:24)-P_e_EL(1:23)<=0.2*500, %EL的爬坡约束(1-24时段)
P_MR_g==0.6*P_H_MR, %MR(甲烷反应器)的气-氢能量转换约束
0<=P_H_MR<=250, %MR消耗的氢功率的上下限约束
-0.2*250<=P_H_MR(2:24)-P_H_MR(1:23)<=0.2*250, %MR的爬坡约束(1-24时段)
P_HFC_e==0.95*P_H_HFC, %HFC(氢燃料电池)的电-氢能量转换约束
0<=P_H_HFC<=250, %HFC消耗的氢功率上下限约束
0.5*P_HFC_e<=P_HFC_h, %HFC的热电比上下限
P_HFC_h<=2.1*P_HFC_e, %HFC的热电比上下限
%% 导入目标函数
%公式5 碳排放权配额模型
E_e_buy=0.728*sum(P_e_buy); %购电配额
E_CHP=0.102*3.6*sum(P_CHP_h+6/3.6*P_CHP_e); %CHP配额
E_GB=0.102*3.6*sum(P_GB_h); %GB配额
E_IES=E_e_buy+E_CHP+E_GB; %IES总碳排放配额
%公式6 实际碳排放模型
E_e_buy_a=1.08*sum(P_e_buy);
E_CHP_a=0.065*3.6*sum(P_CHP_h+6/3.6*P_CHP_e);
E_GB_a=0.065*3.6*sum(P_GB_h);
E_MR_a=1*sum(P_MR_g); %实际MR减少的碳排放
E_IES_a=E_e_buy_a+E_CHP_a+E_GB_a;
E=E_IES_a-E_MR_a; %实际IES总碳排放
%阶梯碳交易成本(分段线性化)
E_v=sdpvar(1,5)%每段区间内的长度,分为5段,每段长度是2000
lamda=0.250;%碳交易基价
E==sum(E_v),%总长度等于E
0<=E_v(1:4)<=2000,%除了最后一段,每段区间长度小于等于2000
0<=E_v(5),
%碳交易成本
C_CO2=0;
for v=1:5
C_CO2=C_CO2+(lamda+(v-1)*0.25*lamda)*E_v(v);
%总目标函数
obj=c_e_buy*P_e_buy'+c_g_buy*P_g_buy'+C_CO2+0.2*sum(P_DG_max-P_DG); %购能成本+碳交易成本+弃风成本
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