【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及资源配置，特别是一种虚拟电厂资源优化配置方法及系统。虚拟电厂资源优化配置
技术介绍
1、随着当前各国电力市场机制的逐步完善与发展，对电力系统的高效运行提出了更为严苛的要求。随着新能源装机数量的提升，其波动性和不确定性也随之提高，电网不能实现集中控制。受新能源出力间歇性及不确定性影响，电力系统需要频繁调节各类灵活性资源以跟踪新能源波动特性，从而保障安全稳定运行。传统灵活调节资源主要由火电机组承担，其虽能快速响应双向调节需求，但建设运行成本颇高且不利于降低碳排放。
2、随着电力市场机制的不断完善，柔性负荷、电动汽车、分布式储能等用户侧资源的调节能力逐步提升。与源侧资源相比，用户侧资源分布广泛且无需大量额外投资，通过以虚拟电厂形式进行聚合管理，可为电网提供大量灵活调节能力，是亟待挖掘的潜在灵活调节资源。虚拟电厂的核心意义在于“聚合能源”和“信息通讯”，是解决新能源消纳的新手段。通过聚合负荷侧需求响应资源，挖掘用户潜力，有效聚合分布式能源进行统筹管理，实现灵活性资源的优化配置与市场运营调度在提高系统运行效率，实现资源优势互补，降低社会用电成本等方面发挥着不可替代的作用。虚拟电厂内部资源的合理规划和利用可以充分发挥需求侧分布式资源的潜力。通过以虚拟电厂形式进行聚合管理，可为电网提供大量灵活调节能力，是亟待挖掘的潜在灵活调节资源。尽管现有虚拟电厂的聚合调节能力已受到重视，但是当前研究大多关注虚拟电厂的资源聚合措施，聚焦于如何设计激励机制以提升资源聚合数量与调节容量，并未关注聚合资源的地域位置对虚拟电厂调节能效和电网
技术实现思路
1、鉴于现有的虚拟电厂资源优化配置方法存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术所要解决的问题在于如何提供一种虚拟电厂资源优化配置方法及系统。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种虚拟电厂资源优化配置方法，其包括，收集电网用户侧源荷储资源情况和相关数据，进行虚拟电厂源荷储资源聚合调节潜力分析，构建激励价格与资源可调能力的映射模型；针对地区电网规划层级，获取典型激励策略下各层级聚合资源的可调能力范围，进行规划层级典型运行场景分析；构建地区电网规划层级综合评价方法，建立初步优化目标，结合典型运行场景计算电网各层级虚拟电厂调节容量配置；构建用户侧资源效益函数，设定最终优化目标，建立地区电网各层级虚拟电厂源荷储资源最优配置模型，形成虚拟电厂资源最优配置方案。
4、作为本专利技术所述虚拟电厂资源优化配置方法的一种优选方案，其中：所述相关数据包括电网台账、网格化规划和电力市场交易数据；所述虚拟电厂源荷储资源聚合调节潜力分析包括以下步骤，获取地区用户侧资源分布情况，构建用户侧资源的地域分布与容量现状，描述电源情况、电网负荷情况、储能情况，电源发展规划以及储能发展规划；提取可调资源多维度特征池，使用主成分分析多维特征，基于源荷储不同资源的出力或负荷数据，选取特征参数，利用k-means算法进行聚类，得到不同资源的特征参数聚类结果，进行用户画像提取；根据可调资源的功率特性和调节方式，分别建立相应的功率特性模型。
5、作为本专利技术所述虚拟电厂资源优化配置方法的一种优选方案，其中：所述可调资源包括水电可调资源、类储能属性可调资源和非直控工业负荷可调资源；类储能属性可调资源包括锂电池储能、电解氢储能和压缩空气储能；非直控工业负荷可调资源包括可中断负荷和可转移负荷。
6、作为本专利技术所述虚拟电厂资源优化配置方法的一种优选方案，其中：所述规划层级典型运行场景分析包括以下步骤，根据地区电网中各个层级的物理连接关系以及负荷供电总量，分析规划单元、网格和供电分区的能源供给模式；采用k-means聚类方法分析分区在不同时间尺度下的典型运行场景，结合用户侧源荷储资源激励响应特性模型，对各层级内的资源调节曲线进行汇集分析，构建综合评价体系；结合综合评价结果，形成各层级在不同时间尺度上的典型运行场景。
7、作为本专利技术所述虚拟电厂资源优化配置方法的一种优选方案，其中：所述能源供给模式包括根据网格化规划思路，将配电网空间上分为供电分区、供电网格和供电单元三个层级；按配电网供电能源结构划分，将空间负荷划分为区域配电网、变电站和配电线路三个层级；将配电网空间层级与配电网能源结构关联用于表征不同层级的能源模式，得出映射关系，划分规则为：供电分区对应区域配电网，能源结构包括变电站和线路，划分与城市规划保持一致，避免网格内含有多种用地性质的地块，以行政区域作为划分网格的对象，避免配电网格包含多个行政区域用户；不跨越自然屏障和人工屏障，根据现状电网实际情况，避免将不同上级电源供电的范围划为一个网格，保证每个网格至少包括一个供电电源点；供电网格对应变电站，供电网格的能源结构为变电站，结合明显的地理形态进行划分，与城乡控制性详细规划相适应，考虑区域内多种类型负荷用电特性，遵循电网规模适中且供电范围相对独立，包括多座上级公用变电站，不跨越供电区域，按照供电营业部管辖地域范围作为供电网格，当管辖区域较大、供电区域类型不一致时拆分为多个供电网格；供电单元对应配电线路，供电单元内的能源结构为配电线路，由若干个相邻的供电可靠性要求一致的地块组成，与市政规划分区分片相协调，不跨越市政分区分片和跨越控规边界；对于无控规的区域，按主供电源点供电范围划分供电单元；考虑变电站的布点位置、容量大小、间隔资源影响，具备多个主供电源；基于虚拟电厂综合评价指标体系，采用主客观权重评估法，评估各分区不同时间尺度典型运行场景下的用户侧资源调配和响应情况，选取典型运行场景。
8、作为本专利技术所述虚拟电厂资源优化配置方法的一种优选方案，其中：所述计算电网各层级虚拟电厂调节容量配置包括以下步骤，建立地区电网各层级日前调峰调频需求预测模型，对调节需求进行预测；通过平均分量预测波动分量出力上下限边界值，采用不确定区间集合表征风电场总输出功率，相关计算公式如下：
9、
10、式中，为第w个风电场在n时刻风功率预测值；ηw,n为波动系数；为第w个风电场在n时刻风功率预测值的波动分量的最大边界值；建立地区电网规划层级综合评价体系，评估电网绿色水平；结合资源分布的典型运行场景，设定各层级调节需求为优化目标，考虑风功率不确定性的调频需求预测，相关计算公式如下：
11、
12、式中，n为调频市场交易时段，交易周期为1min；为日前调频需求预测值；为第w个风电场n时刻风功率的波动分量；ηw,n为波动系数；σwind,w,n为风功率波动残差的瞬时标准差的平均值。
13、作为本专利技术所述虚拟电厂资源优化配置方法的一种优选方案，其中：所述建立地区电网各层级虚拟电厂源荷储资源最优配置模型包括以下步骤，基于地区电网中各规划层级划分结果和网架结构，得出供电单元间的互联方式，结合规划层级和供电单元集群内互联方式，进行虚拟电厂内储能设备的时序控制，基于不同规划层级和供电单元间功率互联，进行源荷曲线叠加，结合储能类型和工作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：所述相关数据包括电网台账、网格化规划和电力市场交易数据；所述虚拟电厂源荷储资源聚合调节潜力分析包括以下步骤，
3.如权利要求2所述的虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：所述可调资源包括水电可调资源、类储能属性可调资源和非直控工业负荷可调资源；类储能属性可调资源包括锂电池储能、电解氢储能和压缩空气储能；非直控工业负荷可调资源包括可中断负荷和可转移负荷。
4.如权利要求3所述的虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：所述规划层级典型运行场景分析包括以下步骤，
5.如权利要求4所述的虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：所述能源供给模式包括根据网格化规划思路，将配电网空间上分为供电分区、供电网格和供电单元三个层级；按配电网供电能源结构划分，将空间负荷划分为区域配电网、变电站和配电线路三个层级；将配电网空间层级与配电网能源结构关联用于表征不同层级的能源模式，得出映射关系，划分规则为：
6.如权利要求5所述的虚拟电厂资
7.如权利要求6所述的虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：所述建立地区电网各层级虚拟电厂源荷储资源最优配置模型包括以下步骤，
8.一种虚拟电厂资源优化配置系统，基于权利要求1～7任一所述的虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述虚拟电厂资源优化配置方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述虚拟电厂资源优化配置方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：所述相关数据包括电网台账、网格化规划和电力市场交易数据；所述虚拟电厂源荷储资源聚合调节潜力分析包括以下步骤，
3.如权利要求2所述的虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：所述可调资源包括水电可调资源、类储能属性可调资源和非直控工业负荷可调资源；类储能属性可调资源包括锂电池储能、电解氢储能和压缩空气储能；非直控工业负荷可调资源包括可中断负荷和可转移负荷。
4.如权利要求3所述的虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：所述规划层级典型运行场景分析包括以下步骤，
5.如权利要求4所述的虚拟电厂资源优化配置方法，其特征在于：所述能源供给模式包括根据网格化规划思路，将配电网空间上分为供电分区、供电网格和供电单元三个层级；按配电网供电能源结构划分，将空间负荷划分为区域配电网、变电站和...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓天，梁毅，李华，韩震焘，周沫，窦文雷，佟永吉，芦思晨，仲崇飞，叶小忱，王子蕴，陆明璇，王麒翔，张子信，史喆，赵菁铭，高嘉文，方秋实，尹婧娇，金宇飞，黄晓义，刘涌，杜璇，王璐，杨茂祥，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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