如何在Linopy优化模型中访问已创建的变量实例？

背景 #

我正在为能源管理系统的实时控制器搭建Linopy模型。由于不同家庭的组件配置不同，每次运行实时控制（rtc）时的优化问题存在差异，因此需要动态创建变量与约束，首要任务是构建平衡约束。目前变量创建已完成，但添加约束时无法正确访问模型中的变量——使用model.variables仅能获取变量名称字符串，而非变量实例，导致编写约束时报错。

问题 #

如何从Linopy模型中访问变量实例（例如通过类似model.get_variable(name='demand')的方式）？

错误示例 #

以下是复现问题的极简代码：

from linopy import Model

# 优化组件（简化为家庭用电需求和光伏发电量）
demand = 300  # 单位：W（需要满足的家庭用电需求）
pv = 200      # 单位：W（光伏最大发电量）
grid = 1000   # 单位：W（电网最大供电量）

# 初始化模型
model = Model()

# 创建变量
model.add_variables(name='demand', lower=demand, upper=demand, integer=True)
model.add_variables(name='pv', lower=0, upper=pv, integer=True)
model.add_variables(name='grid', lower=0, upper=grid, integer=True)

# 动态创建平衡约束
balance = 0
for variable in model.variables:
    if variable == 'demand':
        balance -= variable
    elif variable in ['pv', 'grid']:
        balance += variable
    else:
        raise ValueError(f'变量 \"{variable}\" 不支持')

model.add_constraints(balance == 0, name='balance')

print(model)

运行代码后会触发类型错误，字符串无法与整数进行运算：

Traceback (most recent call last):
  File "example.py", line 20, in <module>
    balance -= variable
TypeError: unsupported operand type(s) for -=: 'int' and 'str'

解决方案 #

感谢@Kapocsi提供的解决方案：

from linopy import Model

# 优化组件（简化为家庭用电需求和光伏发电量）
demand = 300  # 单位：W（需要满足的家庭用电需求）
pv = 200      # 单位：W（光伏最大发电量）
grid = 1000   # 单位：W（电网最大供电量）

# 初始化模型
model = Model()

# 创建变量
model.add_variables(name='demand', lower=demand, upper=demand, integer=True)
model.add_variables(name='pv', lower=0, upper=pv, integer=True)
model.add_variables(name='grid', lower=0, upper=grid, integer=True)

# 动态创建平衡约束
balance = model.add_variables(name='balance', lower=0, upper=0, integer=True)
for variable_name, variable in model.variables.items():
    if variable_name == 'demand':
        balance -= variable
    elif variable_name in ['pv', 'grid']:
        balance += variable
    else:
        pass

model.add_constraints(balance == 0, name='balance')

print(model.constraints['balance'])

运行后输出：

Constraint `balance`
--------------------
+1 balance - 1 demand + 1 pv + 1 grid = 0

内容的提问来源于stack exchange，提问作者M0leiro