电力系统优化与调度软件：AIMMS二次开发_（10）.案例分析：电力系统优化与调度.docx

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案例分析：电力系统优化与调度

1.引言

在电力系统优化与调度的领域中，AIMMS（AdvancedInteractiveMultidimensionalModelingSystem）是一个非常强大的工具。通过二次开发，AIMMS可以更好地适应特定的电力系统需求，提高优化和调度的效率和准确性。本节将通过具体的案例分析，展示如何在电力系统中使用AIMMS进行优化与调度的二次开发。我们将从一个简化的电力系统模型开始，逐步引入复杂因素，展示AIMMS在不同场景下的应用。

2.基本电力系统模型

2.1模型结构

在电力系统优化与调度中，一个基本的模型包括发电机组、负荷、输电线路和变电站等元素。这些元素通过数学关系和约束条件进行建模，以实现系统的最优运行。

2.1.1发电机组模型

发电机组是电力系统的主要电源，其模型通常包括以下几个参数：

GenCapacity：发电机组的最大发电能力。

GenCost：发电机组的发电成本。

GenMinOut：发电机组的最小输出功率。

GenMaxOut：发电机组的最大输出功率。

代码示例

!定义发电机组集合

SetGenerators{

Index:g;

Parameter:GenCapacity,GenCost,GenMinOut,GenMaxOut;

}

!定义发电量变量

VariableGenOutput(g){

Range:[GenMinOut(g),GenMaxOut(g)];

}

!定义发电成本目标函数

ObjectiveGenCostObjective{

Definition:sum(g,GenCost(g)*GenOutput(g));

}

2.1.2负荷模型

负荷模型表示电力系统中的需求，通常包括以下几个参数：

LoadDemand：负荷的需求功率。

LoadTime：负荷的时间分布。

代码示例

!定义负荷集合

SetLoads{

Index:l;

Parameter:LoadDemand(l),LoadTime(l);

}

!定义负荷满足约束

ConstraintLoadBalance{

IndexDomain:(l);

Definition:sum(g,GenOutput(g))=LoadDemand(l);

}

2.1.3输电线路模型

输电线路模型表示电力系统中电力传输的路径，通常包括以下几个参数：

LineCapacity：输电线路的最大传输能力。

LineLoss：输电线路的传输损耗。

代码示例

!定义输电线路集合

SetLines{

Index:l;

Parameter:LineCapacity(l),LineLoss(l);

}

!定义输电线路功率变量

VariableLinePower(l){

Range:[0,LineCapacity(l)];

}

!定义输电线路损耗约束

ConstraintLineLossConstraint{

IndexDomain:(l);

Definition:LinePower(l)*(1-LineLoss(l))=sum(g,GenOutput(g));

}

3.复杂电力系统模型

3.1引入可再生能源

随着可再生能源的广泛应用，电力系统优化与调度需要考虑风能、太阳能等不确定因素。这些可再生能源的输出功率受天气条件的影响，具有一定的随机性。

3.1.1风能模型

风能模型通常包括以下几个参数：

WindCapacity：风能的最大发电能力。

WindForecast：风能的发电预测。

代码示例

!定义风能集合

SetWindFarms{

Index:w;

Parameter:WindCapacity(w),WindForecast(w);

}

!定义风能输出变量

VariableWindOutput(w){

Range:[0,WindCapacity(w)];

}

!定义风能输出约束

ConstraintWindOutputConstraint{

IndexDomain:(w);

Definition:WindOutput(w)=WindForecast(w);

}

3.2引入储能系统

储能系统可以帮助平抑电力系统的波动，提高系统的稳定性和可靠性。储能系统的模