标题:双碳综合能源系统低碳运行优化调度
摘要:本文介绍了一种基于 Matlab 程序 Yalmip 和 Cplex 求解的双碳综合能源系统低碳运行优化
调度方法。该系统包括光伏和风电新能源发电、热电联产、燃气锅炉、电锅炉、电储能和碳捕集设备
。通过考虑碳交易以系统运行成本最小为目标函数,实现系统中各种成本的优化调度。本文详细介绍
了该方法的原理和具体实现步骤,并针对初学者进行了简单易懂的学习使用指导。
引言:
随着环境保护和可持续发展意识的增强,双碳综合能源系统在实际应用中得到了广泛关注。该系统通
过光伏和风电发电等新能源技术,以及热电联产、燃气锅炉、电锅炉、电储能和碳捕集设备的协调运
行,实现能源的高效利用和碳排放的最小化。为了进一步提高系统的运行效率,本文提出了一种基于
Matlab 程序 Yalmip 和 Cplex 求解的双碳综合能源系统低碳运行优化调度方法。
1. 双碳综合能源系统的运行优化调度需求
1.1. 基本问题描述
双碳综合能源系统运行优化调度的基本问题是在满足用户用能需求的前提下,通过合理调度各种能源
设备的运行,实现系统运行成本的最小化以及碳排放的降低。在该问题中,需要考虑到系统中各种能
源设备的互补性和竞争性,同时满足用户的用能需求和环保要求。
1.2. 目标函数和约束条件
系统运行优化调度的目标函数是使系统运行成本最小,即综合考虑能源采购成本、能源转换成本、能
源供应成本和碳交易成本。同时,还需要满足能源供需平衡、能源转换效率要求、设备运行状态约束
等各种约束条件。
2. 方法原理和步骤
2.1. Yalmip 和 Cplex 简介
Yalmip 是一种 Matlab 工具箱,用于建模和求解优化问题。Cplex 则是一种强大的数学优化求解器
,用于对复杂的优化问题进行高效求解。
2.2. 双碳综合能源系统建模
为了将双碳综合能源系统建模为数学优化问题,需要考虑到系统的能源供需关系、能源转换过程以及
各种设备的运行约束。基于此,可以将系统建模为一个线性规划问题,其中目标函数是系统运行成本
的最小化,约束条件包括能源供需平衡约束、能源转换效率约束和设备运行状态约束。
2.3. 求解优化问题
将建模完成的优化问题导入 Yalmip,再使用 Cplex 进行求解。Yalmip 提供了丰富的优化函数和算
法,可以对约束条件进行灵活的设置。Cplex 则通过高效的求解算法,可以在较短时间内找到全局最
优解。