
基于MATLAB代码的考虑直流潮流约束的电力系统机组组合优化调度研究
电力系统调度这活儿有点像给复杂机器配零件——既要省钱又不能爆装备。今天咱们唠唠怎么在机
组组合问题里加个安全阀,防止电网撂挑子。传统玩法只管经济最优,结果可能让线路过载到冒火星,这事
儿咱得用直流潮流约束来治。
先看核心模型怎么搭。目标函数还是老配方:发电成本+启停费用。但咱在约束里加了新佐料——节点
功率平衡和线路潮流限制。举个栗子,爬坡约束写成这样:
```matlab
for t=2:T
constraints = [constraints, ...
PG(:,t) - PG(:,t-1) <= ramp_up.*U(:,t), ...
PG(:,t-1) - PG(:,t) <= ramp_down.*U(:,t-1)];
end
```
这段代码管着机组别玩过山车,每小时出力波动不能超过爬坡率。U矩阵记录机组启停状态,1在岗0
歇菜。
直流潮流计算是安全校核的重头戏。线路功率用节点相角差算:
```matlab
B = makeBmatrix(bus, line); % 电纳矩阵
theta = B \ (PG - PD); % 相角计算
Pflow = (theta(line(:,1)) - theta(line(:,2))) ./ line(:,4);
```
这里B矩阵构建要注意接地支路处理,相角解出来再算各线路功率。记得在优化模型里加约束:abs(
Pflow) <= line_rating*0.9,留个10%安全余量。
热备用处理有讲究。除了旋转备用,咱在目标函数里加了备用成本项:
```cost = cost + sum(R.*reserve_cost);```
约束里要求总备用≥最大单机容量,这样就算有发电机撂挑子,其他机组能顶上。
跑完6机30节点算例发现,没加潮流约束的方案虽然便宜5%,但有3条线路过载。加了约束后调度成
本涨了8%,但所有线路都在安全范围。这差价相当于买保险,总比停电赔钱强。
个人觉得这个模型最巧妙的地方在于把离散的机组启停和连续的潮流计算揉在一起。用CPLEX的MI
QP求解器处理这种混合整数问题挺合适,MATLAB里调用也方便:
```matlab