Matlab|基于分布式ADMM算法的考虑碳排放交易的电力系统优化调度研究

本文主要是介绍Matlab|基于分布式ADMM算法的考虑碳排放交易的电力系统优化调度研究，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1 主要内容

目标函数

计算步骤

节点系统

2 部分代码

3 程序结果

4 下载链接

1 主要内容

程序完全复现文献《A Distributed Dual Consensus ADMM Based on Partition for DC-DOPF with Carbon Emission Trading》，建立了一个考虑碳排放交易的最优模型，首先，对测试系统（6节点或者30节点或者118节点系统）进行了分区，以便后续ADMM算法的应用，其次，构建了DC-DOPF的最优潮流模型作为主要应用场景，以发电+买卖排放配额费用之和为目标函数，考虑碳排放约束、潮流约束以及耦合约束等约束条件，程序考虑了负荷需求响应和碳排放交易，从而符合目前低碳调度的研究热点，算法方面采用ADMM算法，也就是交替方向乘子法，更加创新，而且求解的效果更好，代码质量非常高，保姆级的注释以及人性化的模块子程序，所有数据均明确可靠来源，非常方便学习！

目标函数

计算步骤

节点系统

程序默认节点系统为118节点系统，代码如下：

FileName = 'SCUC_dat/DDOPF118.txt'; %Corresponding to the 118-bus system in literature [7]；对应文献[7]中的118-bus system

可以通过修改节点系统名称来验证其他节点（6节点或者30节点）系统模型，程序已经内置了这部分代码，可以通过取消注释即可实现。

%             FileName = 'SCUC_dat/SCUC6.txt';    %Corresponding to the 6-bus System;对应文中6bus例子
%             FileName = 'SCUC_dat/SCUC30.txt'; %Corresponding to the 30-bus System;对应文中30bus例子
%             FileName = 'SCUC_dat/SCUC6-2.txt';  %Corresponding to the 6-bus System in literature [7];对应文献[7]中的6-bus system
%             FileName = 'SCUC_dat/SCUC1062-2.txt';  %Corresponding to the 1062-bus System;对应文中1062-bus例子
%             FileName = 'SCUC_dat/RTS48.txt'; %Corresponding to the RTS-48 bus system.The test system can obtain from [44];对应文中RTS0-48 bus例子

2 部分代码

                        if isequal(k,1) %第一次形成p_t并记下对应的区间即可p_t_index = []; %存储p_t中每行在XJ中的索引,第一列为初始索引，第二列为结束索引,第三列为行索引seta_t_index = []; %存储seta_t中每行在XJ中的索引,第一列为初始索引，第二列为结束索引,第三列为行索引for i = 1:size(allNodes,1)bus_sequence_index = find(ismember(SCUC_data.busUnits.bus_sequence,allNodes(i,1))==1); %allNodes(i,1)在SCUC_data.busUnits.bus_sequence上的索引P_start_index = (PbusUnitsNumber(i,1) - PbusUnitsNumber(1,1) + i - 1); %allNodes(i,1)对应变量P前面的所有变量P和θ的总数量Seta_start_index = (PbusUnitsNumber(i+1,1) - PbusUnitsNumber(1,1) + i - 1); %allNodes(i,1)对应变量θ前面的所有变量P和θ的总数量if ~isempty(bus_sequence_index) %The bus with unit. 节点上有发电机for j = 1:size(SCUC_data.busUnits.unitIndex{bus_sequence_index,1},1)p_t(units_number,:) = XJ(P_start_index*T + (j-1)*T + 1:P_start_index*T + (j-1)*T + T);%Pp_t_index(units_index,1) = P_start_index*T + (j-1)*T + 1;p_t_index(units_index,2) = P_start_index*T + (j-1)*T + T;p_t_index(units_index,3) = units_number;units_number = units_number + 1;units_index = units_index + 1;endelse %The bus without unit.节点上没有发电机p_t(units_number,:) = XJ(P_start_index*T + 1:P_start_index*T + T);%Punits_number = units_number + 1;endseta_t(i,:) = XJ(Seta_start_index*T + 1:Seta_start_index*T + T);%θseta_t_index(i,1) = Seta_start_index*T + 1;seta_t_index(i,2) = Seta_start_index*T + T;seta_t_index(i,3) = i;endelse  %按照第一次记下的变量顺序即可p_t = zeros(partitionData.PIUnitsNumber{end}-partitionData.PIUnitsNumber{1},T);seta_t = zeros(size(seta_t_index,1),T);for i = 1:size(p_t_index,1)p_t(p_t_index(i,3),:) = XJ(p_t_index(i,1):p_t_index(i,2));endfor i = 1:size(seta_t_index,1)seta_t(seta_t_index(i,3),:) = XJ(seta_t_index(i,1):seta_t_index(i,2));endendelseif isequal(includeDR,'yes')PINumber = partitionData.PINumber;EINumber = partitionData.EINumber;piecewiseNumber = SCUC_data.elasticBus.piecewiseNumber; %分段函数分的段数K = SCUC_data.elasticBus.N;%弹性节点数量dr_t = zeros(K,T); %弹性负荷变量drhr_t = zeros(piecewiseNumber,T,K); %辅助变量Hr,第一个参数对应分段数，第二个参数对应时段，第三个参数对应节点编号%按照片区顺序for i = 1:nDindex = 2*(PINumber{i+1}-1)*T + (EINumber{i}-1)*(piecewiseNumber+1)*T; %+2为考虑碳排放的两个变量Hindex = Dindex + T; %取dr和hrfor j = 1:EINumber{i+1}-EINumber{i}%dr的行按照partitionData.allElasticityNodes中节点编号的顺序dr_t(EINumber{i}-1+j,:) = XJ((j-1)*(piecewiseNumber+1)*T+1+Dindex:(j-1)*(piecewiseNumber+1)*T+T+Dindex); %drfor r = 1:piecewiseNumberhr_t(r,:,EINumber{i}-1+j) = XJ((j-1)*(piecewiseNumber+1)*T+(r-1)*T+1+Hindex:(j-1)*(piecewiseNumber+1)*T+(r-1)*T+T+Hindex); %hrendendendif isequal(k,1) p_t_index = []; %存储p_t中每行在XJ中的索引,第一列为初始索引，第二列为结束索引,第三列为行索引seta_t_index = []; %存储seta_t中每行在XJ中的索引,第一列为初始索引，第二列为结束索引,第三列为行索引%按照片区顺序for i = 1:nPindex = 2*(PINumber{i}-1)*T + (EINumber{i}-1)*(piecewiseNumber+1)*T; %+2为考虑碳排放的两个变量Dindex = 2*(PINumber{i+1}-1)*T + (EINumber{i}-1)*(piecewiseNumber+1)*T; %+2为考虑碳排放的两个变量Hindex = Dindex + T; %取P和θfor j = 1:PINumber{i+1}-PINumber{i}%xx的行按照partitionData.allNodes(即allNodes)中节点编号的顺序p_t(PINumber{i}-1+j,:) = XJ(2*(j-1)*T+1+Pindex:2*(j-1)*T+T+Pindex);%Pseta_t(PINumber{i}-1+j,:) = XJ(2*(j-1)*T+T+1+Pindex:2*(j-1)*T+2*T+Pindex);%θp_t_index(PINumber{i}-1+j,1) = 2*(j-1)*T+1+Pindex;p_t_index(PINumber{i}-1+j,2) = 2*(j-1)*T+T+Pindex;p_t_index(PINumber{i}-1+j,3) = PINumber{i}-1+j;seta_t_index(PINumber{i}-1+j,1) = 2*(j-1)*T+T+1+Pindex;seta_t_index(PINumber{i}-1+j,2) = 2*(j-1)*T+2*T+Pindex;seta_t_index(PINumber{i}-1+j,3) = PINumber{i}-1+j;endendelse  %按照第一次记下的变量顺序即可p_t = zeros(size(p_t_index,1),T);seta_t = zeros(size(seta_t_index,1),T);for i = 1:size(p_t_index,1)p_t(p_t_index(i,3),:) = XJ(p_t_index(i,1):p_t_index(i,2));endfor i = 1:size(seta_t_index,1)seta_t(seta_t_index(i,3),:) = XJ(seta_t_index(i,1):seta_t_index(i,2));endendelsedr_t = []; %弹性负荷变量drhr_t = []; %辅助变量Hrfor i = 1:Np_t(i,:) = XJ((i-1)*2*T+1:(i-1)*2*T+T);%Pseta_t(i,:) = XJ((i-1)*2*T+T+1:(i-1)*2*T+2*T);%θendend