【微电网】基于改进粒子群算法的微电网优化调度附matlab代码

原创于 2023-10-08 16:08:49 发布 · 488 阅读

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本文介绍了一种基于改进粒子群算法的微电网优化调度方法，通过考虑邻域最优解和历史最优解，有效解决多目标优化问题，实现实时高效节能。实验结果表明，该算法在微电网调度中表现出色，为未来智能电网发展提供技术支持。

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🔥 内容介绍

微电网是指由多个分布式电源和负荷组成的小型电网系统，其具有能源互联、智能化、高效节能等特点，是未来智能电网的重要组成部分。而微电网的优化调度是指在保证电网安全稳定运行的前提下，最大化利用分布式能源，实现电网的高效节能和运行成本的降低。本文将介绍一种基于改进粒子群算法的微电网优化调度方法。

一、粒子群算法

粒子群算法是一种基于群体智能的优化算法，其模拟了鸟群或鱼群等群体的行为，通过不断地搜索和迭代，最终找到全局最优解。其基本思想是通过不断地更新粒子的速度和位置，来搜索最优解。其中，每个粒子表示一个解，其速度和位置表示解的搜索方向和位置，群体中的所有粒子共同搜索最优解。

二、微电网优化调度问题

微电网优化调度问题是一个多目标优化问题，其目标包括最小化电网运行成本、最大化分布式能源利用率、最小化电网损耗等。同时，微电网的负荷和能源的变化也增加了优化调度的难度。因此，如何有效地解决微电网优化调度问题是当前研究的热点之一。

三、基于改进粒子群算法的微电网优化调度

改进粒子群算法是一种针对标准粒子群算法的改进方法，其主要通过改变粒子的速度和位置更新方式来增加算法的搜索能力。具体来说，改进粒子群算法包括以下几个方面的改进：

1.粒子速度更新方式的改进：标准粒子群算法中，粒子速度的更新方式只考虑了全局最优解和个体最优解，而未考虑邻域最优解。改进粒子群算法中，引入了邻域最优解的概念，通过考虑邻域最优解来更新粒子速度，增加了算法的搜索能力。

2.粒子位置更新方式的改进：标准粒子群算法中，粒子位置的更新方式只考虑了速度和位置的线性组合，而未考虑粒子的历史最优解。改进粒子群算法中，引入了惯性权重和历史最优解的概念，通过考虑惯性权重和历史最优解来更新粒子位置，增加了算法的搜索能力。

3.适应度函数的改进：标准粒子群算法中，适应度函数只考虑了目标函数值，而未考虑约束条件。改进粒子群算法中，引入了约束条件的概念，通过将约束条件考虑在内，来调整粒子的速度和位置，保证搜索到的解满足约束条件。

基于改进粒子群算法的微电网优化调度方法，其具体步骤如下：

1.确定优化目标和约束条件。

2.初始化粒子的速度和位置，并计算初始适应度值。

3.计算全局最优解、个体最优解和邻域最优解。

4.更新粒子速度和位置，并计算适应度值。

5.判断是否满足停止条件，若满足则输出最优解，否则返回步骤3。

四、实验结果分析

本文基于改进粒子群算法，对某微电网系统进行了优化调度实验。实验结果表明，改进粒子群算法在微电网优化调度问题上具有较好的搜索能力和优化效果，能够有效地实现微电网的高效节能和运行成本的降低。

五、结论

本文介绍了一种基于改进粒子群算法的微电网优化调度方法，并进行了实验验证。实验结果表明，改进粒子群算法在微电网优化调度问题上具有较好的搜索能力和优化效果。因此，改进粒子群算法可以作为一种有效的微电网优化调度方法，为未来微电网的发展提供支持。

📣 部分代码

%% 参数% 光风电Ppv = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 2.52, 10.08, 16.38, 25.2, 28.98, 30.24, 28.98, 26.46, 21.42, 16.38, 11.34, 2.52, 0 , 0, 0, 0, 0, 0];Pwt = [32.76, 37.8, 41.57, 39.06, 35.28, 15.12, 17.64, 21.42, 25.2, 15.12, 7.56, 11.34, 6.3, 5.04, 17.64, 21.42, 34.02, 34.02, 22.68, 18.9, 20.16, 20.16, 30.24, 39.06];Pl = [62.99, 57.95, 55.43, 51.65, 50.39, 62.99, 81.89, 97.01, 117.17, 127.24, 123.47, 108.35, 99.53, 93.23, 97.01, 109.61, 118.4, 122.21, 129.76, 136.06, 125.98, 105.83, 89.45, 66.77];costp=[50,60,61,50,60,63,70,80,85,90,100,95,95,90,88,90,95,100,105,120,115,114,110,100];Cm_pv = 0.01;Cm_wt = 0.298;% 买24小时电价Crb = [0.49, 0.49, 0.49, 0.49, 0.49, 0.49, 0.83, 0.83, 0.83, 1.1, 1.1, 0.83, 0.83, 0.83, 0.83, 0.83, 0.83, 0.83, 1.1, 1.1, 1.1, 0.83, 0.49, 0.49];% 燃气轮机Pmt_min = 0;        %最小出力Pmt_max = 65;       %最大出力Rmt_down = -5;      %爬坡约束Rmt_up = 10;Cm_mt = 0.031;      %运行成本Cst_mt = 1.94;eta_l = 0.15;eta_h = 0.9;Coph = 1.2;%可去负荷Px_min=0;Px_max=20;% 燃料电池Pfc_min = 0;Pfc_max = 50;Rfc_down = -2;Rfc_up = 2;Cm_fc = 0.087;Cst_fc = 1.2;% 电储能Pb_min = -20;Pb_max = 20;tau_b = 0.001;% 电储能自放电率eta_bch = 0.9;eta_bdis = 0.9;Eb_init = 10;% 电储能0时刻初始电量Eb_min = 0.2*20;% 表示储能最小荷电状态soc乘以储能总容量，即表示储能应该有的最小现存容量不能低于这个值Eb_max = 0.8*20;Cm_Eb = 0.0012;% 储能单位维护成本% 其他 Cch4 = 2.5;    %  天然气单价L_gas = 9.7;% 天然气低热值Uinit = 0; % 跟启停有关的