促进多虚拟网格间源储荷协调的双层优化调度方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种促进多虚拟网格间源储荷协调的双层优化调度方法及系统，方法包括获取分布式能源的参数信息；基于分布式能源的参数信息，通过平衡功率竞价机制确立交易电价决策的范围，在上层模型中以整体运行收益最大化为优化目标，虚拟网格间进行非合作博弈对虚拟网格间的交易计划和发电计划进行决策，得到虚拟网格之间交互电量；将虚拟网格之间交互电量作为参量，在下层模型中以虚拟网格的发电成本最低为优化目标，对虚拟网格内各个发电单元在不同时段的出力进行决策，得到虚拟网格内部源储荷优化结果；将源储荷优化结果反馈至上层模型，直至满足设定的迭代条件后，得到各发电单元的出力以及与大电网的交互功率。元的出力以及与大电网的交互功率。元的出力以及与大电网的交互功率。

【技术实现步骤摘要】
促进多虚拟网格间源储荷协调的双层优化调度方法及系统


[0001]本专利技术涉及微电网优化调度
，具体涉及一种促进多虚拟网格间源储荷协调的双层优化调度方法及系统。

技术介绍

[0002]面对分布式可再生能源资源渗透率的增加，能源问题、环境问题突显，以风光水等资源发电的分布式能源(Distributed Energy Resource，DER)以其清洁性高、发电成本低、可再生性等特点成为了未来全球能源发展的主要方向。分布式能源受天气条件、地理位置等因素影响，发电容量较小且具有间歇性、随机性、位置分散难以集中等问题，这会导致发电能力过剩、效率降低和成本增加，直接并网会对电网的稳定带来冲击，同时在参与电力市场时受到一定限制，而若将DER聚合到一个虚拟网格中，则便于调控。
[0003]目前针对虚拟网格优化调度的研究可以分为内部优化调度和外部优化调度，其中内部优化调度主要指基于虚拟网格控制中心对虚拟网格内部的各分布式电源、燃气轮机及储能的发电计划分配或者容量优化，而外部优化调度侧重于将虚拟网格看作一个整体进行电力系统集中调度时的优化运行。虚拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进多虚拟网格间源储荷协调的双层优化调度方法，其特征在于，所述方法包括：获取分布式能源的参数信息，所述参数信息包括多个虚拟网格光伏、负荷预测功率以及发电单元的控制参数；基于所述分布式能源的参数信息，通过平衡功率竞价机制确立交易电价决策的范围，在上层模型中以整体运行收益最大化为优化目标，所述虚拟网格间进行非合作博弈对所述虚拟网格间的交易计划和发电计划进行决策，得到虚拟网格之间交互电量；将所述虚拟网格之间交互电量作为参量，在下层模型中以所述虚拟网格的发电成本最低为优化目标，对所述虚拟网格内各个发电单元在不同时段的出力进行决策，得到虚拟网格内部源储荷优化结果；将所述虚拟网格内部源储荷优化结果反馈至上层模型，使所述上层模型在自身约束条件下求得最优解并传输至下层模型，直至满足设定的迭代条件后，得到各发电单元的出力以及与大电网的交互功率。2.如权利要求1所述的促进多虚拟网格间源储荷协调的双层优化调度方法，其特征在于，在所述上层模型中，目标函数为：式中：为第i个虚拟网格t时刻收益；为t时刻第i个虚拟网格的售电获取的收益；为t时刻第i个虚拟网格与大电网交互电量的收益；为t时刻第i个虚拟网格向其余虚拟网格购买电量的收益；为t时刻第i个虚拟网格与其他虚拟网格交易中可控电源出力成本；约束条件为：λ
i,t
≥λ
i,ke
式中：λ
i,t
为博弈竞价电价；λ
i,ke
为可控机组的单位发电成本。3.如权利要求1所述的促进多虚拟网格间源储荷协调的双层优化调度方法，其特征在于，在所述将所述虚拟网格之间交互电量作为参量，在下层模型中以所述虚拟网格的发电成本最低为优化目标，对所述虚拟网格内各个发电单元在不同时段的出力进行决策，得到虚拟网格内部源储荷优化结果之前，所述方法还包括：将所述虚拟网格内的发电单元分别构建为聚合单元数学模型，其中，所述发电单元包括光伏组件、燃气轮机和电池储能中的至少两种；其中，所述光伏组件对应的聚合单元数据模型为：式中：P
pv
为光伏组件的输出功率；P
mpp，STC
为MPPT控制下光伏组件的输出功率；γ为功率温度系数；S为实际光照强度；S
STC
为光照强度参考值；T为光伏工作温度；T
STC
为参考温度；所述燃气轮机对应的聚合单元数学模型为：P
MT
＝A
MT
η
MT
H
MT
式中：P
MT
为燃气轮机的输出功率；A
MT
为燃气轮机消耗的燃料量；η
MT
为发电效率；H
MT
为微
型燃气轮机热值；所述电池储能对应的聚合单元数学模型为：式中：P
B,t
是t时刻电池储能内部所存电量；α为电池储能自放电率；P
B,t
‑
Δt
为t
‑
Δt时刻电池储能内部所存电量；η
in
、η
out
为电池储能充电、放电效率；P
B,in
、P
B,out
为电池储能的充电、放电功率；a表示为电池储能充放电状态，0为放电，1为充电；Δt为时间段。4.如权利要求1所述的促进多虚拟网格间源储荷协调的双层优化调度方法，其特征在于，在所述下层模型中，约束条件为发电单元安全约束、联络线安全约束和功率平衡约束，每一时刻所述虚拟网格的发电成本的目标函数为：式中：为第i个虚拟网格t时刻发电成本；为第i个虚拟网格中光伏组件的出力成本；为第i个虚拟网格中电池储能的出力成本；为第i个虚拟网格中微型燃气轮机的出力成本；为第i个虚拟网格与大电网交互电量的交互成本。5.如权利要求4所述的促进多虚拟网格间源储荷协调的双层优化调度方法，其特征在于，所述下层模型中还设置有约束条件：式中：∑P
il,t
为所述虚拟网格内部参与竞价的功率；为所述虚拟网格内燃气轮机最大输出功率，为所述虚拟网格内光伏发电最大输出功率，为所述虚拟网格内储能最大输出功率。6.如权利要求4所述的促进多虚拟网格间源储荷协调的双层优化调度方法，其特征在于，第i个所述虚拟网格中光伏组件的出力成本为：式中：为光伏发电成本，为第i个虚拟网格中光伏系统在t时刻的输出功率，a
pv
、b
pv
、c
pv
为光伏发电系统的发电成本系数；第i个虚拟网格中电池储能的出力成本为：式中：为电池储能的出力成本；M
Li
为储能电池维护总费用；为t时刻电池储能的输出功率；N为蓄电池总循环寿命；U为蓄电池的交流侧电压大小；C蓄电池额定容量；第i个虚拟网格中微型燃气轮机的出力成本为：式中：为燃气轮机的出力成本，为微型燃气轮机运行燃料成本，为燃气轮机

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静波，王大江，吴强，黄河，高松，贾勇勇，解兵，安海云，韩俊，李文博，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
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