基于主从博弈理论的共享储能与综合能源微网优化运行研究

%% 基于主从博弈理论的共享储能与综合能源微网优化运行研究——帅轩越 %场景 4:含有共享储能和电制热设备 clc;clear;close all;% 程序初始化 %% 读取数据 shuju=xlsread('share+EtoH数据.xlsx'); %把一天划分为24小时 load_e=shuju(2,:); %初始电负荷 load_h=shuju(3,:); %初始热负荷 P_PV=shuju(4,:); %光电预测 pe_grid_S=shuju(5,:); %电网售电价 pe_grid_B=shuju(6,:); %电网购电价 ph_max=shuju(7,:); %热价上限 ph_min=shuju(8,:); %热价下限 %% 主从博弈过程 F = 0.5; % 缩放因子 CR = 0.9; % 交叉因子 %参数设置 groupSize =40; %个体数目(Number of individuals) groupDimension=48; %染色体长度 MAXGEN =80; %最大遗传代数(Maximum number of generations) v=zeros(groupSize,groupDimension); % 变异种群 u=zeros(groupSize,groupDimension); % 交叉种群 Unew=zeros(groupSize,groupDimension); % 边界处理后的种群 %初始种群 population = smartGroupInit(groupSize,groupDimension);% 初始化群体 gen=0; %种群世代计数器 fitness=0; %初始适应度 user=0;%用户收益 while gen<MAXGEN gen=gen+1 %计算目标函数值 [P_MT,F_user,F_share,Eload,Hload,ES,P_h,Prl,P_buy,P_sell] = computeObj(population,load_e,load_h,P_PV,pe_grid_B); %变异操作 v=mutate(population,F,MAXGEN,gen); %针对整个种群的变异 %交叉操作 u=crossover(population,v,CR); %边界处理 Unew = boundaryprocess(u,pe_grid_S,pe_grid_B,ph_max,ph_min); % 选择操作 (计算新的适应度) [Newpopulation,fitbest,best] =select(Unew,population,P_MT,P_h,P_buy,pe_grid_S); trace(gen,1)=gen; %赋值世代数 population=Newpopulation; %追踪最优适应度和售电售热价 if fitness<=fitbest fitness = fitbest; trace(gen,2)=fitbest; remainbest=best; else trace(gen,2)=fitness; end trace(gen,3)=F_share; %共享储能商的收益 %追踪最优目标函数 if user<=F_user user=F_user; trace(gen,4)=F_user;%用户收益曲线 else trace(gen,4)=user; end end %% 画图 figure(1) plot(trace(:,2),'c-*','linewidth',2) hold on xlabel('迭代次数'); ylabel('综合能源系统目标函数'); yyaxis right plot(trace(:,4),'g-*','linewidth',2); ylabel('用户聚合商目标函数'); title('迭代过程'); legend('微网运营商收益曲线','用户收益曲线') figure(2) bar(P_PV) hold on plot(load_e,'g-*','linewidth',2) hold on plot(load_h,'y-*','linewidth',2) hold on xlabel('时间/h'); ylabel('曲线/kW'); legend('光伏出力','电负荷','热负荷'); figure(3) bar(load_e-Eload); hold on ylabel('负荷/kW'); yyaxis right plot(shuju(5,:),'g-*','linewidth',2) xlabel('时间/h'); ylabel('电价'); title('电负荷优化结果'); legend('负荷转移结果','市场电价'); figure(4) bar(load_e,'b'); hold on plot(Eload,'r-*','linewidth',2) hold on xlabel('时间/h'); ylabel('电负荷/kW'); title('电负荷变化'); legend('原始电负荷值','优化电负荷值'); figure(5) bar(load_h,'b'); hold on plot(Hload,'r-*','linewidth',2) hold on xlabel('时间/h'); ylabel('热负荷/kW'); title('热负荷变化'); legend('原始热负荷值','优化热负荷值'); figure(6) xx=1:24; stairs(pe_grid_S,'r--*','linewidth',2); hold on stairs(pe_grid_B,'b--*','linewidth',2); hold on stairs(best(1,xx),'y--','linewidth',2); xlabel('时间/h'); ylabel('电价/元'); title('微网运营商电价'); legend('电网售电价','电网购电价','微网运营商售电价'); figure(7) xx=1:24; stairs(ph_min,'c--*','linewidth',2); hold on stairs(ph_max,'g--*','linewidth',2); hold on stairs(best(1,xx+24),'b--*','linewidth',2); xlabel('时间/h'); ylabel('电价/元'); title('微网运营商热价'); axis([1,24,0.1,0.6]); legend('热价下限','热价上限','微网聚合商售热价'); figure(8) bar(ES,'stack') hold on xlabel('时间/h'); ylabel('功率/kW'); yyaxis right plot(shuju(5,:),'r--*','linewidth',2) xlabel('时间/h'); ylabel('电价'); title('共享储能聚合商'); legend('储能容量','市场电价'); xx=1:24; PP=value([P_h;Prl]); figure(9) bar(PP',0.5,'stack'); hold on plot(value(P_h+Prl),'g--*','linewidth',2); legend('购入热功率','电制热出力','优化后的热负荷'); xlabel('时段');ylabel('功率/kW');