[發明專利]計及需求響應的虛擬電廠多階段競價優化方法及計算設備

在審

• 申請號: 201710556230.X
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107341574A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 曾鳴;李冉;劉逸群;李明珠;李德智;陳宋宋
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網江蘇省電力公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司11396
• 代理人: 謝建云,趙愛軍

技術領域

本發明涉及能源電力領域，特別涉及一種計及需求響應的虛擬電廠多階段競價優化方法及計算設備。

背景技術

虛擬電廠作為一種需求側響應方式，將分布式發電機組、可控負荷以及各類分布式儲能設備有機結合，通過配套的調控技術、通信技術實現對各類分布式能源進行整合調控的能量管理系統。其較大程度上可以平衡電力供需，提高電力系統運行的經濟性和安全性，有助于緩解日益嚴重的能源緊缺和環境惡化問題。

現有針對虛擬電廠參與電力市場的研究多集中于日前市場，且相關研究較少結合需求響應交易市場，從而難以綜合考慮日前市場、實時市場、平衡市場及需求響應市場，以構建虛擬電廠的規劃模型來獲取最優規劃方案。因此，需要一種新的虛擬電廠規劃的優化方法來改進上述處理過程。

發明內容

為此，本發明提供計及需求響應的虛擬電廠多階段競價優化的技術方案，以力圖解決或者至少緩解上面存在的問題。

根據本發明的一個方面，提供一種計及需求響應的虛擬電廠多階段競價優化方法，適于在計算設備中執行，該方法包括如下步驟：首先，建立虛擬電廠規劃的第一階段模型，第一階段模型包括獲取市場售電收入的第一函數；基于第一階段模型，建立虛擬電廠規劃的第二階段模型，第二階段模型包括獲取虛擬電廠在內部需求響應交易中求購的需求響應服務量的第二函數；基于第一階段模型和第二階段模型，建立虛擬電廠規劃的第三階段模型，第三階段模型包括虛擬電廠調整運行情況的第三函數；將第一階段模型、第二階段模型和第三階段模型進行結合，以形成虛擬電廠的多階段規劃模型，多階段規劃模型包括實現虛擬電廠利潤最大化的規劃目標函數，以及對應的優化約束條件；根據優化約束條件對多階段規劃模型進行求解，以獲取虛擬電廠的最優規劃。

可選地，在根據本發明的計及需求響應的虛擬電廠多階段競價優化方法中，第一函數以如下公式確定：

func₁＝E_S1(IM^D)

其中，func₁表示第一函數，E(·)表示求期望，S1表示虛擬電廠規劃的第一階段，IM^D為日前市場售電收入，表示時段t內情景s下的日前電價，P_t^D為時段t內的日前售電量，τ為時段t長度，s＝1,2,...,NS，NS為情景總量，t＝1,2,...,NT，NT為時段總長。

可選地，在根據本發明的計及需求響應的虛擬電廠多階段競價優化方法中，第二函數以如下公式確定：

func₂＝E_S2|S1(CT^DR)

其中，func₂表示第二函數，S2表示虛擬電廠規劃的第二階段，CT^DR為需求響應交易市場中從需求響應供應商購買需求響應服務的成本，DRPC_d,t,s為時段t內情景s下、基于集中競價交易合約從外部第d個需求響應供應商處購買需求響應服務的成本，d表示需求響應供應商的編號，Bi_d,t,s為時段t內情景s下、基于雙邊協商交易合約從外部第d個需求響應供應商處購買需求響應服務的成本，ND為需求響應供應商的總量。

可選地，在根據本發明的計及需求響應的虛擬電廠多階段競價優化方法中，第三函數以如下公式確定：

func₃＝E_S3|S2,S1(IM^E+IM^dib-CT^g-CT^b-CT^dib)

其中，func₃表示第三函數，S3表示虛擬電廠規劃的第三階段，IM^E為本地零售用戶的售電收入，IM^dib為實時市場不平衡電量收入，CT^g為常規熱電機組的成本，CT^b為儲能電池老化成本，CT^dib為實時市場不平衡電量成本。

可選地，在根據本發明的計及需求響應的虛擬電廠多階段競價優化方法中，IM^E、IM^dib、CT^g、CT^b和CT^dib分別以如下公式確定：