GAMS编写综合能源程序

学习GAMS 一段时间编写了基于能源枢纽的程序，四节点，九节点的综合能源系统优化程序。本文先介绍一下能源枢纽的编程思路。

综合能源的相关论文有很多，自行查就可以了。

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*先建立了时间T集合，后输入负荷和能源输入参数，

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set t period of time /1*24/
tfirst(t);

tfirst(t)=yes$(ord(t) eq 1);

Parameters p_wind(t) mei xiao shi lai feng liang (KW) /1 3600 ,2 3500,
3 3100 , 4 2900, 5 2900 ,6 2800 ,
7 2500 ,8 2200 , 9 2300 , 10 2400 ,
11 2400 ,12 2400 , 13 2300 ,14 2200 ,
15 2100 ,16 2200 , 17 2000 ,18 1900 ,
19 2000 ,20 2300 , 21 2600 ,22 2800 ,
23 3200 ,24 3600 /
Le(t) load of electric (kw) /1 1600, 2 1700,
3 1800, 4 1800, 5 1800, 6 1950,
7 2100, 8 2200, 9 2300, 10 2300,
11 2350, 12 2350, 13 2350, 14 2300,
15 2300, 16 2250, 17 2250, 18 2300,
19 2350, 20 2450, 21 2400, 22 2100,
23 1700, 24 1550 /
Le_1(t) load of 可平移负荷 (kw) /1 400, 2 400,
3 400, 4 400, 5 400, 6 400,
7 400, 8 400, 9 400, 10 400,
11 400, 12 400, 13 400, 14 400,
15 400, 16 400, 17 400, 18 400,
19 400, 20 400, 21 400, 22 400,
23 400, 24 400 /
Lh(t) load of hot (kw) /1 1400, 2 1400,
3 1400, 4 1400, 5 1400, 6 1400,
7 1100, 8 1100, 9 800, 10 800,
11 1400, 12 1400, 13 1400, 14 800,
15 800, 16 800, 17 1100, 18 1100,
19 1100, 20 1100, 21 1250, 22 1250,
23 1100, 24 1100 /
Lg(t) load of gas (kw) /1 200, 2 200,
3 200, 4 300, 5 250, 6 400,
7 400, 8 450, 9 600, 10 700,
11 700, 12 700, 13 650, 14 650,
15 600, 16 700, 17 600, 18 600,
19 700, 20 750, 21 900, 22 900,
23 700, 24 650 /
e(t) price of electric (kw) /1 10, 2 10,
3 8, 4 9, 5 10, 6 13,
7 18, 8 20, 9 21, 10 21,
11 21, 12 20, 13 18, 14 17,
15 16, 16 17, 17 19, 18 23,
19 26, 20 24, 21 22, 22 20,
23 17, 24 16 /
g(t) price of gas (kw) /1 8.5, 2 8.5,
3 8.5, 4 8.5, 5 8.5, 6 8.5,
7 8.5, 8 8.5, 9 8.5, 10 8.5,
11 8.5, 12 8.5, 13 8.5, 14 8.5,
15 8.5, 16 8.5, 17 8.5, 18 8.5,
19 8.5, 20 8.5, 21 8.5, 22 8.5,

23 8.5, 24 8.5 /;

*************************************************************************************************************************

*接下来结束输入各种设备的参数，能源间的转化效率，等等

*EB电锅炉；GB气锅炉；MT微燃机，P2G设备；GS，HS,ES 分别是储气，储热，储电

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scalar elta_p2g The efficiency of power to gas /0.5/;
scalar elta_MTe Micro-gas turbine power generation efficiency /0.26/;
scalar elta_MTh Micro-gas turbine heat efficiency /0.3/;
scalar elta_EB Electric boiler thermal efficiency /0.9/;

scalar elta_GB Gas boiler thermal efficiency /0.85/;

scalar Ebcmax Electric boiler rated operating /1500/;
scalar Ebcmin minimum operating power of Electric boiler /0/;
scalar Ebc_ratemax Electric boiler input power change rate /1000/;
scalar Ebc_ratemin Electric boiler input power change rate /-1000/;

scalar Gbcmax Gas boiler ratated operating /1000/;
scalar Gbcmin minimum operating power of Gas boiler /0/;
scalar Gbc_ratemax Gas boiler input power change rate /1000/;
scalar Gbc_ratemin Gas boiler input power change rate /-500/;

scalar MTcmax micro gas turbine rated operating /800/;
scalar MTcmin minimum operating power of MT /0/;
scalar MT_ratemax MT input power change rate /200/;
scalar MT_ratemin MT input power change rate /-200/;

scalar P2Gcmax P2G rated operating /0/;
scalar P2Gcmin minimum operating power of P2G /0/;
scalar P2G_ratemax P2G input power change rate /0/;
scalar P2G_ratemin P2G input power change rate /0/;

scalar pemax /4000/;
scalar pemin /800/;

scalar pgmax /4000/;
scalar pgmin /0/;

scalar GSmax Natural gas tank capacity /0/;
scalar GSmin /0/ ;
scalar GS_ratemax /0/;
scalar GS_0 /0/;

scalar HSmax Thermal energy storage capacity /0/;
scalar HSmin /0/ ;
scalar HS_ratemax /0/;
scalar HS_0 /0/;

scalar ESmax Thermal energy storage capacity /0/;
scalar ESmin /0/ ;
scalar ES_ratemax /0/;

scalar ES_0 /0/;

*********************************************************************************************************************

*后边就是优化变量，方程求解了

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positive variables

pe(t) Purchase power
pg(t) The amount of purchased natural gas
pw(t) Wind power generation

pe2g(t) power to gas
pEB(t) Electricity consumed by electric boilers
pMT(t) GAS consumed by micro gas turbine
pGB(t) GAS consumed by gas boiler

WG(t) GAS storage xian you liang
WH(t) GAS storage xian you liang
WE(t)

Free variable
pgs(t) "Gas storage capacity"
phs(t)
pes(t)
qifengliang
Z objective ;

*binary variable
* U(t);

Equations p_e(t) Electric load balancing
p_h(t) Heat load balance
p_g(t) Natural gas load balance
*shuru ce yue shu
pwind_conmax(t) Wind power generation constraints
pe_conmax(t)
pe_conmin(t)
pg_conmax(t)
pg_conmin(t)
* she bei yun xing yue shu
Ebc_conmax(t)
Ebc_conmin(t)
dEbc_conmax(t)
dEbc_conmin(t)
Gbc_conmax(t)
Gbc_conmin(t)
dGbc_conmax(t)
dGbc_conmin(t)
MTc_conmax(t)
MTc_conmin(t)
dMTc_conmax(t)
dMTc_conmin(t)
P2Gc_conmax(t)
* P2Gc_conmin(t)
* dP2Gc_conmax(t)
* chu neng yue shu
elc_storage
ES_conmax(t)
ES_conmin(t)
WWE(t)
WWE_conmax(t)
WWE_conmin(t)

gas_storage
GS_conmax(t)
GS_conmin(t)
WWG(t)
WWG_conmax(t)
WWG_conmin(t)

hot_storage
HS_conmax(t)
HS_conmin(t)
WWH(t)
WWH_conmax(t)
WWH_conmin(t)

qifeng
* mu biao han shu
ff Objective function ;

*这几句是能源枢纽模型的主要函数
p_e(t).. pe(t)+pw(t)-pe2g(t)-PEB(t)+ elta_MTe*pMT(t)+pes(t) =e= (Le(t)+Le_1(t));
p_h(t).. elta_MTh*pMT(t)+ pEB(t)*elta_EB+elta_GB*pGB(t)+phs(t) =e= Lh(t);
p_g(t).. pg(t)+elta_p2g*pe2g(t)- pMT(t)-pGB(t)+pgs(t) =e= Lg(t);

pwind_conmax(t).. pw(t) =l= p_wind(t);
pe_conmax(t).. pe(t)=l= pemax;
pe_conmin(t).. pe(t)=g= pemin;
pg_conmax(t).. pg(t)=l= pgmax;
pg_conmin(t).. pg(t)=g= pgmin;

Ebc_conmax(t).. pEB(t) =l= Ebcmax;
Ebc_conmin(t).. pEB(t) =g= Ebcmin;
dEbc_conmax(t)..(PEB(t+1)-PEB(t)) =l= Ebc_ratemax;
dEbc_conmin(t)..(PEB(t+1)-PEB(t)) =g= Ebc_ratemin;
Gbc_conmax(t).. pGB(t) =l= Gbcmax;
Gbc_conmin(t).. pGB(t) =g= Gbcmin;
dGbc_conmax(t)..(PGB(t+1)-PGB(t)) =l= GBc_ratemax;
dGbc_conmin(t)..(PGB(t+1)-PGB(t)) =g= GBc_ratemin;
MTc_conmax(t).. pMT(t) =l= MTcmax;
MTc_conmin(t).. pMT(t) =g= MTcmin;
dMTc_conmax(t)..(PMT(t+1)-PMT(t)) =l= MT_ratemax;
dMTc_conmin(t)..(PMT(t+1)-PMT(t)) =g= MT_ratemin;
P2Gc_conmax(t).. pe2g(t) =l= P2Gcmax;

elc_storage.. sum(t,pes(t)) =e= 0;
ES_conmax(t)..pes(t) =l= ES_ratemax;
ES_conmin(t)..pes(t) =g= -ES_ratemax;
WWE(t+1)..WE(t+1) =e= WE(t)-pes(t);
WWE_conmax(t).. WE(t) =l= ESmax;
WWE_conmin(t).. WE(t) =g= 0;

gas_storage.. sum(t,pgs(t)) =e= 0;
GS_conmax(t)..pgs(t) =l= GS_ratemax;
GS_conmin(t)..pgs(t) =g= -GS_ratemax;
WWG(t+1)..WG(t+1) =e= WG(t)-pgs(t);
WWG_conmax(t).. WG(t) =l= GSmax;
WWG_conmin(t).. WG(t) =g= 0;

hot_storage.. sum(t,phs(t)) =e= 0;
HS_conmax(t)..phs(t) =l= HS_ratemax;
HS_conmin(t)..phs(t) =g= -HS_ratemax;
WWH(t+1)..WH(t+1) =e= WH(t)-phs(t);
WWH_conmax(t).. WH(t) =l= HSmax;
WWH_conmin(t).. WH(t) =g= 0;

qifeng.. qifengliang =e=sum(t,(P_wind(t)-pw(t))) ;
ff.. z =e= sum(t,(e(t)*pe(t)+ g(t)* pg(t)) ) ;

model P2g /all/;
*---------------------------------------------------------
WG.fx(tfirst) = GS_0;
WH.fx(tfirst) = HS_0;
*---------------------------------------------------------
Solve p2g using LP minimizing z ;

display z.l,pe.l,pg.l,pw.l,p_wind,pe2g.l,PgB.l,PEB.l,Pmt.l,pgs.l,WG.L,qifengliang.l;

这个能源枢纽的程序写的很简陋，也很简单。当初初学的时候编写的程序，但是运行应该没问题。

上面是自己摸索的时候学的，没有太好的编程逻辑。

如果想较系统的学一下，我最近也有分享此类的内容

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