[發明專利]一種虛擬電廠運行建模方法

有效

• 申請號: 201510094719.0
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104809545B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 孫國強;袁智;衛志農;孫永輝;余爽;李逸馳
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種虛擬電廠運行建模方法，屬于虛擬電廠運行領域。

背景技術

近年來，隨著不斷增長的能源需求和化石燃料日益緊缺，世界各國正在積極倡導高效環保的能源供應形式，許多具有挑戰性的新型能源供應方式正在世界范圍內興起，其中常見的形式為聚合分布式的可再生能源參與大電網和電力市場運行。在不同種類的可再生能源中，風力發電是眾多組織形式中最為可靠、穩定的一種。歐盟的風機容量由1990年的1.743GW迅速增長為2010年的194GW，同時，世界范圍內約占12％的能源由風電提供。由于可再生自身存在的隨機性與間歇性，可再生能源單獨參與大電網和電力市場運行會對其造成極大的沖擊，因此可以以可再生能源發電聯合傳統發電及儲能形式，以虛擬電廠(virtual power plant，VPP)的形式參與大電網和電力市場的運行，可有效克服上述缺點，提高可再生能源發電的利用率和整體的經濟收益。但是在虛擬電廠運行過程中，傳統發電機組的二次發電成本曲線的建模過程比較復雜，計算時間較長。

發明內容

發明目的：本發明提供了一種虛擬電廠運行建模方法，簡化建模過程，減少計算時間。

發明內容：本發明采用的技術方案是一種虛擬電廠運行建模方法，包括以下步驟：

建立魯棒混合整數線性規劃模型；

建立電力系統運行滿足的成本約束、出力約束、啟停時間約束，其中傳統能源發電的成本約束為：

c_t(p_t)＝a*u_t+b*p_1,t+c*p_2,t

p_t＝p_1,t+p_2,t

u_t∈{0,1}

式中：p_t為t時段虛擬電廠的出力，c_t為t時段的成本，a、b、c為t時段成本分段線性化系數，p_1,t、p_2,t為t時段分段1、分段2的出力，u_t表示發電機t時刻是否工作，若是則置1，否則置0；

設定迭代次數、迭代步長和魯棒系數；

求解得出參與市場運行的虛擬電廠最優競標結果。

優選地，所述的虛擬電廠由風電、燃氣輪機組、抽水蓄能電站組成的傳統能源與可再生能源聯合的新型發電形式。

優選地，所述的虛擬電廠可參與大電網與電力市場的運行。通過求解一系列的魯棒混合整數線性規劃模型，可以得出虛擬電廠參與市場運行的時競標曲線。同時在平衡市場中，當虛擬電廠實際出力小于合約時可購買電能以平衡不平衡功率或接受不平衡處罰。

優選地，所述的目標函數中，虛擬電廠參與市場運行的目標函數為：

式中：N_T為總時段數，λ_t為t時段的市場電價，p_t為t時段虛擬電廠的出力，c_t為t時段的成本函數，z₀和q_0t為魯棒區間優化法中的對偶變量，Γ₀為魯棒系數。

優選地，與采用電價的預測值作為模型的輸入不同，而是通過確定電價的置信區間，利用魯棒區間優化法處理電價的不確定性。

有益效果：本發明將傳統發電機組的二次發電成本曲線等虛擬電廠運行中的相關約束分段線性化，建立了魯棒混合整數線性規劃模型，方便于采用CPLEX等優化軟件直接建模求解，簡化了建模過程，大大減少了計算時間。

附圖說明

圖1為本發明的流程圖；

圖2為迭代計算的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。

本發明提供的一種虛擬電廠運行建模方法，該方法的流程圖如圖1所示，包括：

步驟1)，建立以參與電力市場運行的虛擬電廠的利潤最大為目標函數的魯棒混合整數線性規劃模型，在數學模型中采用魯棒區間優化法處理電價的不確定性：