一种虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法，包括：生成随机场景；根据电价和风力发电的不确定性构建价格参数和随机风力发电参数；确定备用市场调用值；确定参与虚拟电厂的电动车数量；根据随机场景和电动车数量构建随机场景调度优化模型；根据随机场景调度优化模型进行调度优化,本发明专利技术准确高效，具有较强的通用性和实用性，对含风电及电动汽车的虚拟电厂参与电力市场优化调度具有重要意义。义。义。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法及系统


[0001]本专利技术属于电力调度
，尤其涉及一种虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着电力应用需求的不断扩大，同时全球范围内能源短缺，而风能、太阳能等清洁能源发电成本较低，因此可再生能源成为全球能源研究的主要方向。由于可再生能源并网规模不够大，不能直接参与电力市场，因此仍存在弃风、弃光等的能源浪费问题。为了实现分布式电源的能量管理，通过虚拟电厂对分布式电源进行协调控制，保证电网的安全稳定运行，虚拟电厂利用多个分布式电源形成一个可见的、可管理的、可参与不同电力市场的能源组合。针对含风电和电动汽车网的虚拟电厂参与电力市场，由于风力发电以及电动汽车的电池容量及相关参数具有不确定性，创建场景模型时，采用随机优化计算不确定性数据需要花费大量时间。如何构建考虑风力发电及电动汽车的不确定性并提出虚拟电厂优化调度策略，对于虚拟电厂经济、高效参与电力市场具有重要意义。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题本专利技术提供一种虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法及系统，能够基于虚拟电厂对电力市场调度进行优化。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]第一方面，提供了一种虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法，包括：
[0006]生成随机场景；
[0007]根据电价和风力发电的不确定性构建价格参数和随机风力发电参数；确定备用市场调用值；
[0008]确定参与虚拟电厂的电动车数量；
[0009]根据随机场景和电动车数量构建随机场景调度优化模型；
[0010]根据随机场景调度优化模型进行调度优化。
[0011]结合第一方面，进一步的，场景的概率根据下式确定：
[0012][0013]其中，s
ω
表示场景ω生成概率；l表示预测误差等级；L表示预测误差等级集合；ω表示单个场景；Ω表示所有场景的集合，n
l,ω
表示在生成场景时误差等级l下ω的生成次数。
[0014]结合第一方面，进一步的，所述电价参数的计算如下式所示：
[0015][0016][0017]其中，表示t时刻场景ω下日前市场电价，表示t时刻场景ω下备用市场电
价，表示t时刻场景ω下日前市场历史预测电价，表示t时刻场景ω下备用市场历史预测电价，表示t时刻场景ω下日前市场电价误差参数，表示t时刻场景ω下备用市场电价误差参数。
[0018]结合第一方面，进一步的，所述风力发电参数的计算如下式所示：
[0019][0020]其中，表示t时刻场景ω下风力发电功率；表示t时刻场景ω下风力发电历史数据估计值；表示t时刻场景ω下风力发电预测平均误差。
[0021]结合第一方面，进一步的，参与虚拟电厂的电动车数量通过下式确定：
[0022][0023]其中，n
ω,k
表示场景ω下k类电动汽车数量，表示k类电动汽车数量预测值，表示k类电动汽车数量预测误差。
[0024]结合第一方面，进一步的，所述随机场景调度优化模型根据下式构建：
[0025][0026]其中，G表示最优调度函数；T表示一天中的时刻t的集合；表示日前市场t时刻电量；表示日期市场电价期望值；表示备用市场t时刻电量；表示备用市场电价期望值；P
res
表示备用市场调用概率；s
ω
表示场景ω的概率；call
t,ω
表示t时刻场景ω下备用市场调用值；表示t时刻场景ω下备用市场电价；n
ω,k
表示场景ω下k类电动汽车数量；λ
S
表示电量出售价格；表示场景ω下k类电动汽车用户售电能量；表示t时刻场景ω下k类电动汽车用户用电成本；表示风力发电溢出成本；表示风力发电溢出电量。
[0027]结合第一方面，进一步的，随机场景调度优化模型约束包括：
[0028]日前市场中所有场景和时间段的能量平衡约束：
[0029][0030]其中表示日前市场t时刻电量；表示t时刻场景ω下风力发电功率；A表示发电小时数；n
ω,k
表示场景ω下k类电动汽车数量；表示t时刻场景ω下k类型电动汽车发电能量；η
d
表示电动汽车发电效率；时刻场景ω下k类型电动汽车充电能量；η
c
表示电动汽车充电效率；表示风力发电溢出电量；
[0031]风力发电溢出能量范围约束：
[0032][0033]其中表示风力发电溢出电量；表示t时刻场景ω下风力发电功率；A表示发电小时数；
[0034]风力发电功率和电动汽车数量的限定范围：
[0035]n
k,min
≤n
ω,k
≤n
k,max
ꢀꢀꢀ
(9)
[0036][0037]其中，n
k,max
和n
k,min
分别表示k型动汽车的最大和最小数量；和分别表示t时刻风力发电的最大和最小功率。
[0038]第二方面，一种虚拟电厂参与电力市场的优化调度系统，包括：
[0039]场景生成模块，用于生成随机场景；
[0040]建模模块，用于根据电价和风力发电的不确定性构建价格参数和随机风力发电参数；确定备用市场调用值；
[0041]确定参与虚拟电厂的电动车数量；
[0042]根据随机场景和电动车数量构建随机场景调度优化模型；
[0043]调度优化模块，用于根据随机场景调度优化模型进行调度优化。
[0044]有益效果：本专利技术首先基于随机算法生成随机场景；其次根据电价和风力发电的不确定性构建价格参数和随机风力发电参数；然后确定备用市场是否调用；考虑电动汽车的不确定性并确定参与虚拟电厂的电动汽车数量；最后以利润最大化为目标构建随机场景优化模型，完成虚拟电厂调度优化。本专利技术准确高效，具有较强的通用性和实用性，对含风电及电动汽车的虚拟电厂参与电力市场优化调度具有重要意义。
附图说明
[0045]图1为本专利技术的流程图；
[0046]图2为本专利技术中指定时间内不同场景生成备用市场调用值流程图。
具体实施方式
[0047]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0048]请参阅图1
‑
2所示：
[0049]实施例1
[0050]本专利技术提供的技术方案如下：一种虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法，包括如下步骤：
[0051]步骤1，基于轮盘赌算法生成随机场景，对连续参数进行离散化，利用概率分布生成不同的场景。每个参数可分为一个预测值加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法，其特征在于，包括：生成随机场景；根据电价和风力发电的不确定性构建价格参数和随机风力发电参数；确定备用市场调用值；确定参与虚拟电厂的电动车数量；根据随机场景和电动车数量构建随机场景调度优化模型；根据随机场景调度优化模型进行调度优化。2.根据权利要求1所述的虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法，其特征在于，场景的概率根据下式确定：其中，s
ω
表示场景ω生成概率；l表示预测误差等级；L表示预测误差等级集合；ω表示单个场景；Ω表示所有场景的集合，n
l,ω
表示在生成场景时误差等级l下ω的生成次数。3.根据权利要求1所述的虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法，其特征在于：所述电价参数的计算如下式所示：参数的计算如下式所示：其中，表示t时刻场景ω下日前市场电价，表示t时刻场景ω下备用市场电价，表示t时刻场景ω下日前市场历史预测电价，表示t时刻场景ω下备用市场历史预测电价，表示t时刻场景ω下日前市场电价误差参数，表示t时刻场景ω下备用市场电价误差参数。4.根据权利要求1所述的虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法，其特征在于：所述风力发电参数的计算如下式所示：其中，表示t时刻场景ω下风力发电功率；表示t时刻场景ω下风力发电历史数据估计值；表示t时刻场景ω下风力发电预测平均误差。5.根据权利要求1所述的虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法，其特征在于：参与虚拟电厂的电动车数量通过下式确定：其中，n
ω,k
表示场景ω下k类电动汽车数量，表示k类电动汽车数量预测值，表示k类电动汽车数量预测误差。6.根据权利要求1所述的虚拟电厂参与电力市场的优化调度方法，其特征在于：所述随机场景调度优化模型根据下式构建：
其中，G表示最优调度函数；T表示一天中的时刻t的集合；表示日前市场t时刻电量；表示日期市场电价期望值；表示备用市场t时刻电量；表示备用市场电价期望值；P
res
表...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆，胡艺，武文广，郑红娟，王金明，宋杰，周材，纪程，徐晨翔，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：