一种虚拟电厂交易申报的预测方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术提供一种虚拟电厂交易申报的预测方法、系统、设备及介质，包括，获取虚拟电厂可调电源运行数据；根据虚拟电厂可调电源运行数据计算虚拟电厂的可调电源运行成本和虚拟电厂的预期运行效益；计算所述虚拟电厂的可调电源运行成本与所述虚拟电厂的预期运行效益之间的差值，输出为所述虚拟电厂的预测运行效益；将所述预测运行效益作为输入项输入预设的约束模型，得到最大化预测运行效益，并将最大化预测运行效益输出为最终的交易申报结果。本发明专利技术能够有效防控虚拟电厂申报策略所面临的现货市场分时电价波动风险，实施过程清晰，易于实现。于实现。于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟电厂交易申报的预测方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及虚拟电厂交易申报的预测
，特别是涉及一种虚拟电厂交易申报的预测方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]虚拟电厂本质上是燃气机组、储能装置、分布式新能源与用户负荷聚合体。依托先进的运行控制和通信技术，虚拟电厂能够通过调整燃气机组、储能装置、分布式新能源的运行计划改变整个聚合体的用电曲线，实现与大电网的需求响应互动。随着新能源快速发展，大电网消纳新能源所需要的调节资源与日俱增。为促进新能源消纳，迫切需要用电侧参与大电网需求响应。虚拟电厂则是用电侧参与需求响应的重要途径，而现货市场则是虚拟电厂参与市场的重要渠道。因此，虚拟电厂在电力现货市场中的申报策略已成为该领域研究的重点。
[0003]虚拟电厂本质上仍属于一种用电负荷，在现货市场交易中申报内容为分时用电需求，当虚拟电厂内部分布式新能源发电出力较多时，可能对外送电，此时用电需求为负。
[0004]当前虚拟电厂现货市场交易申报策略主要有两条方案：方案一，以预期运行成本最小化为优化目标，构建虚拟电厂现货市场交易申报优化决策模型，确定虚拟电厂现货市场交易申报计划。该技术路线下，虚拟电厂运营商不考虑现货市场交易价格的变化，重点考虑自身运行设备运行成本，并以该成本最低作为优化决策目标。方案二，以预期运行效益最大化为优化目标，构建虚拟电厂现货市场交易申报优化决策模型，确定虚拟电厂现货市场交易申报计划。与路线一相比，预期运行效益既需要考虑运行成本，也需要考虑运行收益。
[0005]以上两种方案相比，方案二综合考虑了运行成本和运行收益，更符合虚拟电厂运营商实际需求，已成为当前该领域研究的主要方向。然而技术路线二的研究一般仅考虑现货市场交易发生概率最高的市场交易价格，没有考虑现货市场交易价格波动；部分技术路线二相关研究考虑了现货市场交易价格波动，以考虑现货市场交易价格波动下预期运行效益最大为优化目标，但是没有考虑市场交易价格波动可能产生的交易风险，即若实际运行期间现货市场交易价格出现波动，可能导致实际运行效益与预期运行效益产生较大偏差。
[0006]造成上述情况的根本原因在于当前技术下的优化决策模型未考虑现货市场交易价格波动的风险防控，仅考虑预期运行效益，而对可能产生的运行损失考虑不足。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于，提出一种虚拟电厂交易申报的预测方法、系统、设备及介质，解决现有方法仅考虑预期运行效益，而对可能产生的运行损失考虑不足的技术问题。
[0008]一方面，提供一种虚拟电厂交易申报的预测方法，包括：
[0009]获取虚拟电厂可调电源运行数据；
[0010]根据虚拟电厂可调电源运行数据计算虚拟电厂的可调电源运行成本和虚拟电厂的预期运行效益；
[0011]计算所述虚拟电厂的可调电源运行成本与所述虚拟电厂的预期运行效益之间的差值，输出为所述虚拟电厂的预测运行效益；
[0012]将所述预测运行效益作为输入项输入预设的约束模型，得到最大化预测运行效益，并将最大化预测运行效益输出为最终的交易申报结果。
[0013]优选地，所述虚拟电厂可调电源运行数据至少包括光新能源的发电功率、储能装置的交换功率、燃气机组运行成本二次项系数、燃气机组运行成本一次项系数、燃气机组运行成本常数项系数、风光新能源运行成本二次项系数、风光新能源运行成本一次项系数、风光新能源运行成本常数项系数、储能装置运行成本二次项系数、储能装置运行成本一次项系数、储能装置运行成本常数项系数。
[0014]优选地，根据以下公式计算虚拟电厂的可调电源运行成本：
[0015][0016][0017][0018][0019]其中，C
vpp
为虚拟电厂的可调电源运行成本，C
g
表示燃气机组g决策日运行成本，C
n
表示风光新能源n决策日运行成本，C
s
表示储能装置s决策日运行成本，P
g
表示燃气机组g时段t的发电功率，P
n
表示风光新能源n时段t的发电功率，P
s
表示储能装置s时段t的交换功率，NT为决策日时段数，ΔT为决策时长，a
g
表示燃气机组g运行成本二次项系数，b
g
表示燃气机组g运行成本一次项系数，c
g
表示燃气机组g运行成本常数项系数，a
n
表示风光新能源n运行成本二次项系数，b
n
表示风光新能源n运行成本一次项系数，c
n
表示风光新能源n运行成本常数项系数，a
s
表示储能装置s运行成本二次项系数，b
s
表示储能装置s运行成本一次项系数，c
s
表示储能装置s运行成本常数项系数，NG表示虚拟电厂中燃气机组台数，NN表示虚拟电厂中风光新能源数。
[0020]优选地，根据以下公式计算虚拟电厂的预期运行效益：
[0021][0022]其中，E
vpp
为虚拟电厂预期运行收益，为时段t虚拟电厂与大电网交换功率的分时电价，P
vpp,t
为虚拟电厂与大电网时段t净交换功率计划，NS为分时电价预测场景数，为电价预测场景s的发生概率，NT为决策日时段数，ΔT为决策时长。
[0023]优选地，所述预设的约束模型具体包括：
[0024][0025][0026]其中，表示虚拟电厂的预测运行效益，P
g,t
表示燃气机组g时段t的发电计划，
表示燃气机组g的发电能力上限值，表示燃气机组g的发电能力下限值，表示燃气机组g爬坡能力上限值，表示燃气机组g爬坡能力下限值，表示风光新能源n预测出力，表示风光新能源n计划出力，表示风光新能源n弃风弃光功率，表示储能装置s时段t放电功率，表示储能装置s时段t充电功率，P
sDmax
表示储能装置最大放电功率，P
sCmax
表示储能装置最大充电功率，表示储能装置s时段t放电状态变量，表示储能装置s时段t充电状态变量，E
s,0
表示储能装置初始储电量，表示储能装置s最大储电量、表示储能装置s最小储电量，η
S
为折算至充电侧的损耗系数，P
l,t
表示虚拟电厂时段t的用电负荷预测，α表示引入的风险损失优化变量，β表示给定的置信水平，r
max
表示风险控制限值，表示虚拟电厂预期运行效益控制目标，[]+
表示取最大值函数，max表示最大化规划问题，s.t.表示约束条件。
[0027]另一方面，还提供一种虚拟电厂交易申报的预测系统，用以实现所述虚拟电厂交易申报的预测的方法，包括：
[0028]数据获取模块，用以获取虚拟电厂可调电源运行数据；
[0029]第一计算模块，用以根据虚拟电厂可调电源运行数据计算虚拟电厂的可调电源运行成本和虚拟电厂的预期运行效益；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟电厂交易申报的预测方法，其特征在于，包括：获取虚拟电厂可调电源运行数据；根据虚拟电厂可调电源运行数据计算虚拟电厂的可调电源运行成本和虚拟电厂的预期运行效益；计算所述虚拟电厂的可调电源运行成本与所述虚拟电厂的预期运行效益之间的差值，输出为所述虚拟电厂的预测运行效益；将所述预测运行效益作为输入项输入预设的约束模型，得到最大化预测运行效益，并将最大化预测运行效益输出为最终的交易申报结果。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟电厂可调电源运行数据至少包括光新能源的发电功率、储能装置的交换功率、燃气机组运行成本二次项系数、燃气机组运行成本一次项系数、燃气机组运行成本常数项系数、风光新能源运行成本二次项系数、风光新能源运行成本一次项系数、风光新能源运行成本常数项系数、储能装置运行成本二次项系数、储能装置运行成本一次项系数、储能装置运行成本常数项系数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算虚拟电厂的可调电源运行成本：成本：成本：成本：其中，C
vpp
为虚拟电厂的可调电源运行成本，C
g
表示燃气机组g决策日运行成本，C
n
表示风光新能源n决策日运行成本，C
s
表示储能装置s决策日运行成本，P
g
表示燃气机组g时段t的发电功率，P
n
表示风光新能源n时段t的发电功率，P
s
表示储能装置s时段t的交换功率，NT为决策日时段数，ΔT为决策时长，a
g
表示燃气机组g运行成本二次项系数，b
g
表示燃气机组g运行成本一次项系数，c
g
表示燃气机组g运行成本常数项系数，a
n
表示风光新能源n运行成本二次项系数，b
n
表示风光新能源n运行成本一次项系数，c
n
表示风光新能源n运行成本常数项系数，a
s
表示储能装置s运行成本二次项系数，b
s
表示储能装置s运行成本一次项系数，c
s
表示储能装置s运行成本常数项系数，NG表示虚拟电厂中燃气机组台数，NN表示虚拟电厂中风光新能源数。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算虚拟电厂的预期运行效益：
其中，E
vpp
为虚拟电厂预期运行收益，为时段t虚拟电厂与大电网交换功率的分时电价，P
vpp,t
为虚拟电厂与大电网时段t净交换功率计划，NS为分时电价预测场景数，为电价预测场景s的发生概率，NT为决策日时段数，ΔT为决策时长。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设的约束模型具体包括：
其中，表示虚拟电厂的预测运行效益，P
g,t
表示燃气机组g时段t的发电计划，表示燃气机组g的发电能力上限值，表示燃气机组g的发电能力下限值，表示燃气机组g爬坡能力上限值，表示燃气机组g爬坡能力下限值，表示风光新能源n预测出
力，表示风光新能源n计划出力，表示风光新能源n弃风弃光功率，表示储能装置s时段t放电功率，表示储能装置s时段t充电功率，P
sDmax
表示储能装置最大放电功率，P
sCmax
表示储能装置最大充电功率，表示储能装置s时段t放电状态变量，表示储能装置s时段t充电状态变量，E
s,0
表示储能装置初始储电量，表示储能装置s最大储电量、表示储能装置s最小储电量，η
S
为折算至充电侧的损耗系数，P
l,t
表示虚拟电厂时段t的用电负荷预测，α表示引入的风险损失优化变量，β表示给定的置信水平，r
max
表示风险控制限值，表示虚拟电厂预期运行效益控制目标，[]
+
表示取最大值函数，max表示最大化规划问题，s.t.表示约束条件。6.一种虚拟电厂交易申报的预测系统，用以实现如权利要求1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李江南，刘傲，程韧俐，史军，祝宇翔，张炀，车诒颖，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：