一种虚拟电厂在多元电力市场的优化竞标方法技术

本发明专利技术涉及电网运行规划技术领域，公开了一种虚拟电厂在多元电力市场的优化竞标方法，首先虚拟电厂运营商获取外部市场信息、风光出力预测信息和储能信息；再虚拟电厂运营商以利益最大为目标，更新可控分布式电源和柔性负荷的价格信号；柔性负荷和可控分布式电源以收益最大为目标，根据价格信号得出竞标电量。虚拟电厂运营商根据柔性负荷和可控分布式电源的竞标结果，制定风光和储能的价格、竞标电量。对虚拟电厂内外协调竞标决策的双层优化模型采用鲁棒优化。本发明专利技术能对储能的运行补偿机制，能提高储能收益，吸引储能参与并接受虚拟电厂制定的出力计划，使VPP有效参与调峰竞标，获得调峰收益，从而提高虚拟电厂的收益。从而提高虚拟电厂的收益。从而提高虚拟电厂的收益。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟电厂在多元电力市场的优化竞标方法


[0001]本专利技术涉及电网运行规划
，具体为一种虚拟电厂在多元电力市场的优化竞标方法。

技术介绍

[0002]分布式能源具有位置分散、随机性强、难于管理等特点，大量并网给电力系统的功率平衡和调峰带来困难，虚拟电厂(virtual power plant，VPP)作为一种独特的分布式能源聚合与管理技术，具有高效、灵活、友好的并网特性，成为处理分布式能源接入电力系统问题的重要手段。
[0003]随着我国电力现货市场的研究不断深入，各地区相继颁布电力现货市场试点规则。VPP既能聚合“源网荷”参与电能量市场处理可再生能源不确定性问题，还能挖掘灵活调峰资源来参与现货市场的调峰辅助服务。VPP作为独立市场主体，聚合分布式能源以价格接受者的方式参与电能量市场进行购售电，以收益最大为目标，根据各成员的约束制定竞标计划。现阶段，我国部分地区进行了VPP参与辅助服务市场的试点研究，华北地区、华东地区和华中地区先后颁布了VPP参与调峰市场的试点规则，VPP参与调峰的策略研究成为热点。当VPP内部各分布式能源属于不同产权所有者时，VPP对内部成员进行直接管理的方式不再适合，需要研究VPP内部多主体协调运行和竞标问题。含多主体的VPP中，虚拟电厂运营商(virtual power plant operator，虚拟电厂)与各分布式能源为多利益主体，存在利益冲突或关联，内部多主体协作配合是虚拟电厂与各成员进行市场竞标决策和协调运行的关键。虚拟电厂通过主从博弈理论能对内部成员进行有效管理，利用价格信号来引导内部成员参与竞标决策。现有的VPP研究中，较少综合考虑VPP对外部市场与内部资源的协调关系。
[0004]本专利技术对含多主体的VPP参与电能量市场与调峰市场的日前竞标问题，以实现多主体VPP参与市场的协调竞标决策，增大虚拟电厂与内部各成员的收益为宗旨，提出一种虚拟电厂对外参与电能量市场和调峰市场、对内与各成员协作配合的内外协调竞标策略。所以就需要一种虚拟电厂在多元电力市场的优化竞标方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种虚拟电厂在多元电力市场的优化竞标方法，本专利技术提出虚拟电厂对外参与电能量市场和调峰市场、对内与各成员协调配合的内外协调竞标策略。根据内部各分布式能源的特点，虚拟电厂对储能进行运行补偿，对风光进行全额消纳，通过主从博弈进行CDG与柔性负荷的价量动态博弈。建立虚拟电厂与内部成员的多主体双层竞标模型，采用鲁棒优化求解。能对储能的运行补偿机制，能提高储能收益，吸引储能参与并接受虚拟电厂制定的出力计划，使VPP有效参与调峰竞标，获得调峰收益，从而提高虚拟电厂的收益。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]本专利技术提供一种虚拟电厂在多元电力市场的优化竞标方法，具体按以下步骤执
行：
[0008]S1:虚拟电厂运营商获取外部市场信息、风光出力预测信息和储能信息；
[0009]S2:虚拟电厂运营商以利益最大为目标，更新可控分布式电源和柔性负荷的价格信号；
[0010]S3:柔性负荷和可控分布式电源以收益最大为目标，根据价格信号得出竞标电量。
[0011]S4:虚拟电厂运营商根据柔性负荷和可控分布式电源的竞标结果，制定风光和储能的价格、竞标电量。
[0012]S5:对虚拟电厂内外协调竞标决策的双层优化模型采用鲁棒优化，达到均衡后，确定最终虚拟电厂的外部市场竞标计划和内部各成员出力计划。
[0013]进一步，所述虚拟电厂包括但不限于风电、光伏、可控分布式电源、储能和柔性负荷多利益主体。
[0014]进一步，所述储能运行补偿机制，储能依据虚拟电厂运营商制定的出力计划和补偿价格选择是否参与虚拟电厂，储能在电能量市场中充电时相应购电成本由虚拟电厂运营商承担，放电时获得虚拟电厂运营商的补偿；在参与调峰时获得调峰补偿。
[0015]进一步，所述虚拟电厂内外协调竞标决策的双层优化模型采用鲁棒优化进行不确定性表征，从而优化虚拟电厂市场竞标策略。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]1、现今国内对于虚拟电厂在多元电力市场的优化竞标技术的研究较少综合考虑虚拟电厂对外部市场与内部资源的协调关系，而本专利技术方法对储能的运行补偿机制，能提高储能收益，吸引储能参与并接受VPPO制定的出力计划，使VPP有效参与调峰竞标，获得调峰收益，从而提高VPPO的收益。VPPO通过主从博弈来进行CDG和柔性负荷的价量动态博弈，能够发挥VPPO先行制定价格的引导性作用，实现对CDG和柔性负荷的有效管理。VPPO对风光进行全额消纳，通过备用处理不确定性。VPPO的内部机制能够提高内部各分布式能源的收益，提高各成员参与VPP的积极性，实现内部成员协调管理。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1是本专利技术的方法流程图；
[0020]图2是本专利技术的场景1和6下VPP的竞标结果图；
[0021]图3是本专利技术的场景1和7下的VPP竞标结果图；
[0022]图4是本专利技术的场景1下虚拟电厂的内部成员优化结果图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领
域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]请参阅图1，一种虚拟电厂在多元电力市场的优化竞标方法；
[0025]本实施例中，虚拟电厂参与调峰时获得调峰补偿。该补偿方式下储能的收益如式(1)所示；
[0026][0027]式中：F
ES
为储能参与VPP后的收益，需大于储能直接与电网交易时的收益；P
ES,e,d,t
为储能参与电能量市场的总放电功率；P
ES,vf,t
和P
ES,pf,t
为储能参与填谷调峰和削峰调峰的竞标电量；λ
ES,e
为储能放电补偿价格，λ
ES,f
为储能调峰补偿价格。
[0028]对于单个储能，储能i在电能量市场的充放电功率约束如式(2)；
[0029]‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟电厂在多元电力市场的优化竞标方法，其特征在于，具体按以下步骤执行：S1:虚拟电厂运营商获取外部市场信息、风光出力预测信息和储能信息；S2:虚拟电厂运营商以利益最大为目标，更新可控分布式电源和柔性负荷的价格信号；S3:柔性负荷和可控分布式电源以收益最大为目标，根据价格信号得出竞标电量。S4:虚拟电厂运营商根据柔性负荷和可控分布式电源的竞标结果，制定风光和储能的价格、竞标电量。S5:对虚拟电厂内外协调竞标决策的双层优化模型采用鲁棒优化，达到均衡后，确定最终虚拟电厂的外部市场竞标计划和内部各成员出力计划。2.根据权利要求1所述的一种虚拟电厂在多元电力市场的优化竞...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽娟，荆贝，张旭，
申请(专利权)人：北京兆瓦云数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：