集成风力发电与抽水蓄能的机组组合优化系统

项目介绍

本项目面向高比例新能源接入的电力系统，开发了一个综合考虑风电不确定性与储能灵活性的机组组合优化计算工具。系统基于混合整数线性规划与鲁棒优化理论，旨在解决含风电与抽水蓄能电站的电力系统日前提经济调度问题。核心目标是制定火电机组的启停计划与出力策略，并协同优化抽水蓄能电站的充放电行为，在满足系统负荷需求与各项技术约束的前提下，有效应对风电功率波动，实现系统总运行成本最小化。

功能特性

• 多源协同优化：统一优化框架内同时处理火电、风电、抽水蓄能等多种电源的调度决策。
• 风电不确定性处理：采用鲁棒优化方法描述风电出力不确定性，无需预设概率分布，提供对抗最坏场景风险的调度方案，增强系统可靠性。
• 详细火电建模：精确考虑火电机组的启停成本、线性发电成本、爬坡能力限制、最小技术出力等关键运行约束。
• 抽水蓄能动态调度：精细化建模抽水蓄能电站的储能状态演化、抽水/发电效率、功率限制及水库容量约束，充分发挥其削峰填谷、促进风电消纳的作用。
• 灵活的网络约束（可选）：可纳入输电线路容量限制，实现更具现实意义的系统安全调度。

使用方法

1. 配置输入数据：根据项目要求，准备齐全的输入数据文件，包括火电机组参数、系统负荷曲线、风电预测或不确定性集描述、抽水蓄能电站参数等。请确保数据格式正确、单位统一。
2. 运行主程序：在MATLAB环境中，运行主程序文件。程序将自动读取输入数据，构建混合整数线性规划模型。
3. 求解优化模型：程序调用兼容的优化求解器（如Gurobi, CPLEX等）进行求解。请确保已正确安装并配置求解器。
4. 获取与分析结果：求解完成后，程序将输出优化的机组启停计划、发电计划、抽水蓄能调度方案、总成本等关键结果，并生成风电消纳与备用分析报告。用户可据此进行后续分析。

系统要求

• 操作系统：Windows, Linux, 或 macOS。
• 软件环境：MATLAB (推荐 R2016b 或更高版本)。
• 必要工具箱：MATLAB Optimization Toolbox。
• 优化求解器：需要安装专业的MILP求解器，例如 Gurobi、CPLEX 或 IBM ILOG CPLEX Optimization Studio。开源的SCIP也可作为备选，但性能可能不及商业求解器。

文件说明

主程序文件作为整个项目的调度与控制核心，其功能包括：初始化计算环境与参数设置，负责从外部数据文件读取所有必要的输入信息；依据输入数据构建包含火电机组运行约束、系统电力平衡、风电不确定性集以及抽水蓄能动态特性的混合整数线性规划数学模型；调用外部优化求解器对模型进行高效求解；在求解成功后，对结果进行提取、处理与可视化展示，并输出最终的优化调度方案与成本分析报告。