实用指南：基于YALMIP和CPLEX工具箱的多时段配电网重构算法matlab仿真

目录

1.课题概述

2.系统仿真结果

3.核心程序与模型

4.系统原理简介

YALMIP工具箱

cplex工具箱

系统建模

6.完整工程文件

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1.课题概述

多时段配电网重构是指在不同时间段内，通过改变开关状态（开合）来优化配电网的拓扑结构，以实现降低网损、平衡负荷、提高供电可靠性等目标。其核心是在满足配电网运行约束（如辐射状结构、电压限制、电流容量等）的前提下，求解各时段的最优网络拓扑。CPLEX作为求解器，能高效求解混合整数规划障碍，处理重构中开关状态的0-1变量和连续的电力潮流变量。

2.系统仿真结果

3.核心程序与模型

版本：MATLAB2022a/Matlab2024b

[Pw,Qw,Bw,Rbw,Ibw,Day_hour,Node,Nbranch,Ncut,Pwind,Pws] = func_IEEE33_datacase();
figure
subplot(211);
bar(Pwind);
xlabel('hour');
ylabel('风机总出力');
subplot(212);
bar(Pws);
xlabel('hour');
ylabel('有功负荷需求');
Nodei = zeros(Node,Nbranch);%代表流入节点支路
Nodeo = zeros(Node,Nbranch);%代表流出节点支路
for i=1:Node-1Nodei(i,i)=1;
end
Nodei(20,33)=1;%支路33为20-7支路，流入节点20
Nodei(14,34)=1;%支路34为14-8支路，流入节点14
Nodei(21,35)=1;%支路35为21-11支路，流入节点21
Nodei(32,36)=1;%支路36为32-17支路，流入节点32
Nodei(28,37)=1;%支路37为28-24支路，流入节点28
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4.系统原理简介

YALMIP工具箱

YALMIP是一种用于在MATLAB环境下进行优化建模的工具包。它提供了一种简洁的方式来描述优化问题，承受多种类型的优化变量（如连续变量、整数变量、二进制变量等）和约束条件。在 IEEE33微电网重构问题中，可利用YALMIP定义上述数学模型中的变量、目标函数和约束条件。

cplex工具箱

cplex是一款强大的优化求解器，能够高效求解大规模的线性规划、混合整数规划等优化问题。在IEEE33微电网重构问题中，将YALMIP构建的优化模型传递给 cplex 求解器进行求解。例如，对于混合整数规划形式的电网重构模型，cplex能够高效找到满足约束条件且使目标函数最优的开关状态组合（即电网重构方案）。

系统建模

以IEEE33节点系统为研究对象，通过YALMIP建模、CPLEX求解混合整数二阶锥规划（MISOCP）问题，建立多时段（24 小时）配电网重构。核心目标是在满足辐射状拓扑、电压约束、功率平衡等条件下，最小化全时段网络损耗。

数学模型：

潮流约束：

运行限制约束

目标函数，最小化 24 小时总网损

调用 CPLEX 求解器，输出优化结果。

6.完整工程文件

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