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这篇论文的核心内容是关于考虑电动汽车动态拥堵的配电网灵活性资源双层优化调度的研究。以下是关键点的总结 研究背景随着城市配电网区域间差异化加深资源优化调度面临挑战特别是电动汽车EV作为灵活性负载参与电网调节带来的不确定性和区域差异性。 研究目的提出一种考虑电动汽车动态拥堵的配电网灵活性资源双层优化调度模型以适应不同功能分区中各类电动汽车的充放电模式提高资源利用效率。 模型构建 构建了不同种类电动汽车的日基础充电负荷模型。基于城市区域特性构建了充放电拥挤度、意愿指数引导的动态电价模型。提出了考虑交通网与充放电动态拥堵度的跨区充电模型。 双层优化调度模型 上层优化调度各时段所需的灵活性资源目标包括可再生能源消纳量、用户成本、储能成本。下层在各区域进行灵活性资源的优化调度目标是最小化各区域灵活性资源调度成本。 研究方法通过IEEE 33节点系统进行仿真测试验证所提方法的有效性。 实验结果测试结果表明所提方法能够适应不同功能分区中各类电动汽车的充放电模式充分发挥不同区域资源特性提高资源利用效率。 关键词可再生能源、电动汽车、配电网、优化调度、灵活性资源。 项目支持研究得到国家电网有限公司总部管理科技项目资助。 其他论文还详细讨论了电动汽车分类负荷模型、城市功能分区动态电价优化模型、跨区充电模型以及具体的优化调度策略和结果分析。
论文通过提出的双层优化调度模型旨在解决电动汽车充放电过程中的高不确定性和区域差异性问题优化配电网的运行调度提升清洁能源的消纳能力助力能源体系低碳化转型。 为了复现论文中提出的考虑电动汽车动态拥堵的配电网灵活性资源双层优化调度模型的仿真我们可以按照以下步骤进行
步骤 1: 环境准备
确保Python环境已安装以及所需的库如NumPy、Pandas、SciPy、Pyomo用于优化等。
import numpy as np
import pandas as pd
from scipy.optimize import minimize
from pyomo.environ import *
步骤 2: 数据准备
准备电动汽车的充电需求数据、可再生能源发电数据、负荷数据等。
# 假设数据已加载到DataFrame中
# 电动汽车充电需求
ev_demand pd.read_csv(ev_demand.csv)
# 可再生能源发电数据
renewable_generation pd.read_csv(renewable_generation.csv)
# 负荷数据
load_data pd.read_csv(load_data.csv)
步骤 3: 电动汽车分类负荷模型
根据论文中的描述构建不同种类电动汽车的日基础充电负荷模型。
def ev_charging_load_model(ev_data):# 私家车、出租车、公交车的充电模型# 此处应根据论文中的公式和方法实现pass
步骤 4: 动态电价模型
构建考虑充放电拥挤度和意愿指数的动态电价模型。
def dynamic_pricing_model(demand, supply, congestion_index):# 根据供需、拥堵指数计算电价# 此处应根据论文中的公式实现pass
步骤 5: 跨区充电模型
构建考虑交通网与充放电动态拥堵度的跨区充电模型。
def inter_regional_charging_model(ev_load, traffic_congestion):# 根据电动汽车负荷和交通拥堵情况计算跨区充电策略pass
步骤 6: 双层优化调度模型
实现上层和下层的优化调度模型。
def upper_layer_optimization(renewable_gen, load, ev_demand):# 上层优化模型最小化成本最大化可再生能源消纳# 此处应根据论文中的上层优化模型构建model ConcreteModel()# 定义集合、变量、目标函数和约束条件# ...solver SolverFactory(glpk)solver.solve(model)return modeldef lower_layer_optimization(model_upper, regional_data):# 下层优化模型在上层结果的基础上进行区域优化# 此处应根据论文中的下层优化模型构建model ConcreteModel()# 定义集合、变量、目标函数和约束条件# ...solver SolverFactory(glpk)solver.solve(model)return model
步骤 7: 仿真主程序
整合上述步骤编写仿真主程序。
def main_simulation():# 准备数据# ...# 电动汽车负荷模型ev_load ev_charging_load_model(ev_demand)# 动态电价模型congestion_index calculate_congestion_index(traffic_data)dynamic_prices dynamic_pricing_model(ev_load, renewable_gen, congestion_index)# 跨区充电模型inter_regional_strategy inter_regional_charging_model(ev_load, traffic_congestion)# 双层优化调度模型upper_solution upper_layer_optimization(renewable_gen, load_data, ev_load)lower_solution lower_layer_optimization(upper_solution, regional_data)# 输出结果print(upper_solution)print(lower_solution)if __name__ __main__:main_simulation()
请注意上述代码提供了一个仿真的框架和思路具体的函数实现需要根据论文中的数学模型和公式进行详细编写。实际编程时可能需要根据数据结构和优化问题的特点进行调整。此外优化问题可能需要使用特定的求解器来获得解决方案。
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