
基于MATLAB与CPLEX平台的考虑安全约束及热备用电力系统的机组组合与直流潮流
优化调度研究
电力系统的"过山车"问题总让人头疼——调度员既要保证供电安全,又要追求经济效益。传统机组组
合算法像极了精明的会计,整天拿着计算器算煤耗成本,结果调度方案送到电网部门就被泼冷水:这条线
路要过载,那个节点电压越限!这时候才想起来该给数学模型加把"安全锁"。
别小看这个6机30节点的经典系统,它的支路参数暗藏玄机。举个栗子,某台机组明明经济性最优,
但它的出力位置会导致关键输电通道过载。这时候就需要搬出直流潮流这个"安检员",用线性化的功率方
程给调度方案上保险。
```matlab
% 节点-支路关联矩阵构建(核心操作)
branch_data = [1 2 0.02 0.06 0.03 100 200; % 支路参数样例
2 3 0.05 0.20 0.08 80 180];
n_bus = 30;
B_prime = zeros(n_bus, n_bus); % 直流潮流电纳矩阵
for k = 1:size(branch_data,1)
i = branch_data(k,1);
j = branch_data(k,2);
x = branch_data(k,4); % 取电抗值
B_prime(i,j) = -1/x;
B_prime(j,i) = B_prime(i,j);
B_prime(i,i) = B_prime(i,i) + 1/x;
B_prime(j,j) = B_prime(j,j) + 1/x;
end
B_prime = B_prime(2:end,2:end); % 消除参考节点
```
这段代码就像在搭建电网的"骨架",电抗参数转化为导纳矩阵时,特别注意消去了参考节点(通常
选第一个节点)。这个矩阵将成为后续安全约束的基础判官。
把CPLEX求解器请进场后,事情变得有意思起来。常规的机组启停约束之外,我们得给每个时段加上
隐形的"电网栅栏":
```matlab
% 在CPLEX模型中添加直流潮流约束