基于内点法的MATLAB电力系统实时电价优化系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现了14节点电力系统的实时电价优化计算。通过内点法求解最优潮流，综合考虑发电成本、输电约束和节点平衡，输出各节点边际电价并进行波动分析。适用于电力市场研究和教学演示。

详 情 说 明

基于内点法的14节点电力系统最优实时电价计算与分析系统

项目介绍

本项目实现了一个针对14节点电力系统的实时电价优化计算与分析系统。系统以发电成本最小化为核心目标，基于非线性优化的内点法求解最优潮流问题，综合考虑输电容量、节点功率平衡等系统物理约束以及电力市场运行条件，精确计算各节点在不同时间段的实时边际电价。通过可视化模块，系统可直观展示电价空间分布特征、时间波动规律及系统运行状态，为电力市场参与者与系统运营商提供决策支持。

功能特性

• 核心优化引擎：采用鲁棒高效的内点法求解大规模非线性最优潮流问题，确保计算结果的准确性与快速收敛。
• 实时边际电价计算：基于最优潮流的对偶变量（拉格朗日乘子），科学计算反映系统供需状况与网络阻塞情况的节点边际电价。
• 多约束条件建模：精确建模发电机出力限制、线路输电容量、节点电压安全范围、全网功率平衡等关键运行约束。
• 时序分析能力：支持输入多时段负荷数据，进行连续时间断面的优化计算，生成电价时间序列。
• 综合可视化分析：提供节点电价热力图、电价波动时序曲线、机组最优出力分布、线路负载率等多种可视化图表，深度解析电价与系统运行的内在关联。

使用方法

1. 准备输入数据：在指定数据文件中配置14节点系统的网络参数（如线路阻抗）、发电机参数（如成本函数）、各时段负荷预测数据以及系统运行约束条件。
2. 执行主程序：运行主程序文件，系统将自动调用内点法优化算法，依次对每个时段进行最优潮流计算。
3. 查看与解析结果：程序运行完毕后，计算结果（包括实时电价、机组出力等）将保存至输出文件。同时，系统会自动生成并显示一系列分析图表，用户可根据图表进行深入分析。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2016b 或更高版本
• 必备工具箱：优化工具箱、MATLAB基础图形库

文件说明

主程序文件是整个系统的控制中枢与执行入口。其主要功能包括：初始化计算环境，读取所有必需的输入数据（网络、发电机、负荷、约束等），调用内点法优化算法核心模块以求解最优潮流，并依据求解结果计算各节点的实时边际电价。最后，它将计算结果输出至文件，并驱动可视化模块生成电价分布图、系统运行状态报告及波动分析图表等一系列分析成果。