请解释下面这段程序:%用yalmip的kkt命令 clear clc %参数 price_day_ahead=[0.35;0.33;0.3;0.33;0.36;0.4;0.44;0.46;0.52;0.58;0.66;0.75;0.81;0.76;0.8;0.83;0.81;0.75;0.64;0.55;0.53;0.47;0.40;0.37]; price_b=1.2*price_day_ahead; price_s=0.8*price_day_ahead; lb=0.8*price_day_ahead; ub=1.2*price_day_ahead; T_1=[1;1;1;1;1;1;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;1;1;1]; T_2=[1;1;1;1;1;1;1;1;0;0;0;0;1;1;1;0;0;0;0;1;1;1;1;1]; T_3=[0;0;0;0;0;0;0;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;0;0;0;0]; index1=find(T_1==0);index2=find(T_2==0);index3=find(T_3==0); %定义变量 Ce=sdpvar(24,1);%电价 z=binvar(24,1);%购售电状态 u=binvar(24,1);%储能状态 Pb=sdpvar(24,1);%日前购电 Pb_day=sdpvar(24,1);%实时购电 Ps_day=sdpvar(24,1);%实时售电 Pdis=sdpvar(24,1);%储能放电 Pch=sdpvar(24,1);%储能充电 Pc1=sdpvar(24,1);%一类车充电功率 Pc2=sdpvar(24,1);%二类车充电功率 Pc3=sdpvar(24,1);%三类车充电功率 S=sdpvar(24,1);%储荷容量 for t=2:24 S(t)=S(t-1)+0.9*Pch(t)-Pdis(t)/0.9; end %内层 CI=[sum(Pc1)==50*(0.9*24-9.6),sum(Pc2)==20*(0.9*24-9.6),sum(Pc3)==10*(0.9*24-9.6),Pc1>=0,Pc2>=0,Pc3>=0,Pc1<=50*3,Pc2<=20*3,Pc3<=10*3,Pc1(index1)==0,Pc2(index2)==0,Pc3(index3)==0];%电量需求约束 OI=sum(Ce.*(Pc1+Pc2+Pc3)); ops=sdpsettings('solver','gurobi','kkt.dualbounds',0); [K,details] = kkt(CI,OI,Ce,ops);%建立KKT系统,Ce为参量 %外层 CO=[lb<=Ce<=ub,mean(Ce)==0.5,Pb>=0,Ps_day<=Pdis,Pb_day>=0,Pb_day<=1000*z,Ps_day>=0,Ps_day<=1000*(1-z),Pch>=0,Pch<=1000*u,Pdis>=0,Pdis<=1000*(1-u)];%边界约束 CO=[CO,Pc1+Pc2+Pc3+Pch-Pdis==Pb+Pb_day-Ps_day];%能量平衡 CO=[CO,sum(0.9*Pch-Pdis/0.9)==0,S(24)==2500,S>=0,S<=5000];%SOC约束 OO=-(details.b'*details.dual+details.f'*details.dualeq)+sum(price_s.*Ps_day-price_day_ahead.*Pb-price_b.*Pb_day);%目标函数 optimize([K,CI,CO,boundingbox([CI,CO]),details.dual<=1],-OO) Ce=value(Ce);%电价 Pb=value(Pb);%日前购电 Pb_day=value(Pb_day);%实时购电 Ps_day=value(Ps_day);%实时购电 Pdis=value(Pdis);%储能放电 Pch=value( Pch);%储能充电 Pb_day=value(Pb_day);%实时购电 Pb_day=value(Pb_day);%实时购电 Pc1=value(Pc1);%一类车充电功率 Pc2=value(Pc2);%二类车充电功率 Pc3=value(Pc3);%三类车充电功率 S=value(S);%储荷容量 figure(1) plot(Pc1,'-*','linewidth',1.5) grid hold on plot(Pc2,'-*','linewidth',1.5) hold o
时间: 2023-08-05 09:07:52 浏览: 131
这段程序是一个用于电力市场中的储能优化问题的代码。程序中使用了YALMIP工具箱中的KKT命令,对问题进行建模和求解。具体来说,程序中定义了一些变量和参数,如电价、购售电状态、储能状态等,并对它们进行了约束和边界条件的设定。程序中的内层是对车辆充电需求的约束条件,而外层则包括了电量平衡约束、储能容量约束和目标函数的设定。最后通过调用optimize函数求解问题,并输出优化结果。程序在求解过程中还绘制了一些图表,以便进行结果分析。
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请逐句解释分析下面这段程序:%用yalmip的kkt命令 clear clc %参数 price_day_ahead=[0.35;0.33;0.3;0.33;0.36;0.4;0.44;0.46;0.52;0.58;0.66;0.75;0.81;0.76;0.8;0.83;0.81;0.75;0.64;0.55;0.53;0.47;0.40;0.37]; price_b=1.2*price_day_ahead; price_s=0.8*price_day_ahead; lb=0.8*price_day_ahead; ub=1.2*price_day_ahead; T_1=[1;1;1;1;1;1;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;1;1;1]; T_2=[1;1;1;1;1;1;1;1;0;0;0;0;1;1;1;0;0;0;0;1;1;1;1;1]; T_3=[0;0;0;0;0;0;0;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;0;0;0;0]; index1=find(T_1==0);index2=find(T_2==0);index3=find(T_3==0); %定义变量 Ce=sdpvar(24,1);%电价 z=binvar(24,1);%购售电状态 u=binvar(24,1);%储能状态 Pb=sdpvar(24,1);%日前购电 Pb_day=sdpvar(24,1);%实时购电 Ps_day=sdpvar(24,1);%实时售电 Pdis=sdpvar(24,1);%储能放电 Pch=sdpvar(24,1);%储能充电 Pc1=sdpvar(24,1);%一类车充电功率 Pc2=sdpvar(24,1);%二类车充电功率 Pc3=sdpvar(24,1);%三类车充电功率 S=sdpvar(24,1);%储荷容量 for t=2:24 S(t)=S(t-1)+0.9*Pch(t)-Pdis(t)/0.9; end %内层 CI=[sum(Pc1)==50*(0.9*24-9.6),sum(Pc2)==20*(0.9*24-9.6),sum(Pc3)==10*(0.9*24-9.6),Pc1>=0,Pc2>=0,Pc3>=0,Pc1<=50*3,Pc2<=20*3,Pc3<=10*3,Pc1(index1)==0,Pc2(index2)==0,Pc3(index3)==0];%电量需求约束 OI=sum(Ce.*(Pc1+Pc2+Pc3)); ops=sdpsettings('solver','gurobi','kkt.dualbounds',0); [K,details] = kkt(CI,OI,Ce,ops);%建立KKT系统,Ce为参量 %外层 CO=[lb<=Ce<=ub,mean(Ce)==0.5,Pb>=0,Ps_day<=Pdis,Pb_day>=0,Pb_day<=1000*z,Ps_day>=0,Ps_day<=1000*(1-z),Pch>=0,Pch<=1000*u,Pdis>=0,Pdis<=1000*(1-u)];%边界约束 CO=[CO,Pc1+Pc2+Pc3+Pch-Pdis==Pb+Pb_day-Ps_day];%能量平衡 CO=[CO,sum(0.9*Pch-Pdis/0.9)==0,S(24)==2500,S>=0,S<=5000];%SOC约束 OO=-(details.b'*details.dual+details.f'*details.dualeq)+sum(price_s.*Ps_day-price_day_ahead.*Pb-price_b.*Pb_day);%目标函数 optimize([K,CI,CO,boundingbox([CI,CO]),details.dual<=1],-OO) Ce=value(Ce);%电价 Pb=value(Pb);%日前购电 Pb_day=value(Pb_day);%实时购电 Ps_day=value(Ps_day);%实时购电 Pdis=value(Pdis);%储能放电 Pch=value( Pch);%储能充电 Pb_day=value(Pb_day);%实时购电 Pb_day=value(Pb_day);%实时购电 Pc1=value(Pc1);%一类车充电功率 Pc2=value(Pc2);%二类车充电功率 Pc3=value(Pc3);%三类车充电功率 S=value(S);%储荷容量 figure(1) plot(Pc1,'-*','linewidth',1.5) grid hold on plot(Pc2,'-*','linewidth',1.5) hold o
这段程序是基于 MATLAB 和 YALMIP 工具箱实现的一个电力系统的优化问题。下面逐个解释:
1. `%用yalmip的kkt命令`:注释,表示使用 YALMIP 工具箱中的 KKT 命令。
2. `clear` 和 `clc`:清除 MATLAB 工作空间和命令窗口中的内容。
3. `%参数`:注释,表示下面是一些需要用到的参数。
4. `price_day_ahead`:向量,表示日前电价。
5. `price_b`:向量,表示购电电价。
6. `price_s`:向量,表示售电电价。
7. `lb` 和 `ub`:向量,表示电价的下限和上限。
8. `T_1`、`T_2` 和 `T_3`:向量,表示三种类型的车辆出行情况。
9. `index1`、`index2` 和 `index3`:向量,表示三种类型的车辆在某些时间段无法充电的情况。
10. `%定义变量`:注释,表示下面是需要定义的优化变量。
11. `Ce`:向量,表示电价。
12. `z`:向量,表示购售电状态。
13. `u`:向量,表示储能状态。
14. `Pb`、`Pb_day` 和 `Ps_day`:向量,表示日前购电、实时购电和实时售电。
15. `Pdis` 和 `Pch`:向量,表示储能放电和储能充电。
16. `Pc1`、`Pc2` 和 `Pc3`:向量,表示三种类型的车辆充电功率。
17. `S`:向量,表示储荷容量。
18. `for t=2:24`:循环,表示从第二个时间段开始进行下面的计算。
19. `S(t)=S(t-1)+0.9*Pch(t)-Pdis(t)/0.9`:递推公式,表示根据储能放电和储能充电计算储荷容量。
20. `%内层`:注释,表示下面是内层优化问题。
21. `CI`:向量,表示内层优化问题的约束条件。
22. `OI`:标量,表示内层优化问题的目标函数。
23. `ops`:结构体,表示设置优化器参数。
24. `[K,details] = kkt(CI,OI,Ce,ops)`:调用 YALMIP 工具箱中的 KKT 命令,建立 KKT 系统,并求解。
25. `%外层`:注释,表示下面是外层优化问题。
26. `CO`:向量,表示外层优化问题的约束条件。
27. `CO=[CO,Pc1+Pc2+Pc3+Pch-Pdis==Pb+Pb_day-Ps_day]`:向量,表示能量平衡的约束条件。
28. `OO`:标量,表示外层优化问题的目标函数。
29. `optimize([K,CI,CO,boundingbox([CI,CO]),details.dual<=1],-OO)`:调用优化器,求解外层优化问题。
30. `Ce=value(Ce)`、`Pb=value(Pb)`、`Pb_day=value(Pb_day)` 等:获取优化结果。
31. `figure(1) plot(Pc1,'-*','linewidth',1.5) grid hold on plot(Pc2,'-*','linewidth',1.5) hold o`:绘制一幅图像,表示三种类型的车辆充电功率随时间的变化情况。
yalmip kkt命令
### 回答1:
YALMIP是一种用于高级建模、仿真和优化的MATLAB工具箱。在使用YALMIP进行优化时,KKT命令是必不可少的。
KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件,也称为Kuhn-Tucker条件或定价边界条件是非线性规划的常见优化算法。通过使用KKT条件,可以确定最小或最大值点,并评估约束条件。在YALMIP中,KKT命令用于求解无约束优化问题的KKT条件。
具体而言,KKT命令可以用于判断解是否满足KKT条件,以及评估目标函数和约束函数的导数是否同时为零。如果目标函数和约束函数的导数同时为零,则解是一个可能的最小或最大点。如果解不满足KKT条件,则可以继续调整优化器的参数,直到结果满足条件。
总而言之,YALMIP的KKT命令为优化问题的解提供了一种标准化的评估方法,帮助用户通过调整优化器参数,使解满足KKT条件,获得更准确的最小或最大值。
### 回答2:
YALMIP是MATLAB中的一个优化工具箱,旨在为用户提供简单但功能强大的界面来求解各种最优化问题。它支持多种最优化求解器,并使用高级导数和自动微分算法实现凸和非凸优化问题的求解。
在YALMIP中使用KKT命令,是用来求解KKT条件(Karush-Kuhn-Tucker条件)的。KKT条件是线性或非线性规划问题的必要条件,可以用来确定最优解,以及使用它来检验已有的解是否确实为最优解。KKT条件公式如下:
$$ \begin{aligned} \nabla f(x) - \sum_{i=1}^m \lambda_i \nabla h_i(x) - \sum_{j=1}^k \mu_j \nabla g_j(x) &= 0\\ h_i(x)&=0, i=1,\dots,m\\ g_j(x) &\leq 0, j=1,\dots,k\\ \mu_j &\geq 0, j=1,\dots, k\\ \mu_j g_j(x) &= 0, j=1,\dots,k\\ \end{aligned} $$
其中,f(x)是目标函数,h_i(x)和g_j(x)是约束条件,λ_i和μ_j是KKT条件中的拉格朗日乘子。
使用YALMIP中的KKT命令,可以通过对问题的目标函数和约束条件进行编码,得到问题的最优解点和对应的KKT条件等信息。此外,KKT命令对于非线性问题和需要求解的维数较高的问题也有良好的适用性。
### 回答3:
YALMIP是一种用于数学建模和优化问题求解的MATLAB工具箱,它支持多种优化问题的建模、求解和分析。其中,KKT命令是YALMIP工具箱中用于求解带约束的非线性优化问题的一种功能。
KKT策略(Karush-Kuhn-Tucker策略)是一种常用的求解非线性优化问题的算法,它在一定程度上是将Lagrange乘子方法与不等式约束问题相结合的结果。KKT策略和Lagrange乘子方法一样,以一组特殊的必要和充分条件来求得最优解,但KKT策略更加灵活,可以用于求解更为复杂的优化问题。
YALMIP中的KKT命令即是利用KKT条件求解优化问题的一种方法,它使用了一个新的内部算法来解决这个问题,其中,不仅会计算出最优解,还会给出相应的乘子和KKT条件。KKT命令适用于遵循凸优化规则的优化问题,并且可以用于处理非线性的、非光滑的、混合整数的和二次限制问题。
总之,YALMIP中的KKT命令是非常强大和灵活的一种优化工具,它可以帮助用户更加高效地求解优化问题,并且为用户提供了更多的优化选项,让用户能够更好地完成各种复杂的数学建模任务。
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