[發(fā)明專利]基于約束聚合的虛擬電廠出力可行域辨識(shí)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911036748.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN110783967B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚振飛;鐘海旺;夏清;康重慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/48
• 分類號(hào): H02J3/48;H02J3/50;H02J3/24
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 王艷斌

本發(fā)明公開了一種基于約束聚合的虛擬電廠出力可行域辨識(shí)方法及裝置，涉及電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，其中，該方法包括：獲取虛擬電廠內(nèi)部配電系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；根據(jù)虛擬電廠內(nèi)部配電系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)建基于交流潮流方程的虛擬電廠靜態(tài)安全約束模型；根據(jù)虛擬電廠靜態(tài)安全約束模型構(gòu)建虛擬電廠出力可行域模型；根據(jù)虛擬電廠內(nèi)部配電系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和可行域頂點(diǎn)枚舉算法對(duì)虛擬電廠出力可行域模型進(jìn)行計(jì)算得到虛擬電廠出力可行域。該方法可以刻畫安全運(yùn)行允許的虛擬電廠出力可行域，使得虛擬電廠可以參與電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行和電力現(xiàn)貨市場(chǎng)出清，確保調(diào)度和出清結(jié)果不會(huì)違反虛擬電廠內(nèi)部的安全運(yùn)行約束，進(jìn)而可提升系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于約束聚合的虛擬電廠出力可行域辨識(shí)方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著分布式風(fēng)電、光伏、小型燃?xì)廨啓C(jī)、需求響應(yīng)資源、用戶側(cè)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等各類分布式資源的快速發(fā)展和大量接入，傳統(tǒng)的輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)解耦的調(diào)度運(yùn)行模式已經(jīng)無法適應(yīng)，這制約了分布式資源的有效利用。同時(shí)，當(dāng)前的電力批發(fā)市場(chǎng)僅允許容量較大的發(fā)電機(jī)組參與，配網(wǎng)內(nèi)的分布式資源難以直接參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和資源優(yōu)化配置。此外，配網(wǎng)內(nèi)分布式資源運(yùn)行方式不合理，將可能造成配電網(wǎng)電壓越限、潮流阻塞等安全問題。在這一背景下，如何高效聚合配網(wǎng)內(nèi)的分布式資源參與輸電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行、參與電力系統(tǒng)大范圍資源優(yōu)化配置、同時(shí)保證配網(wǎng)安全可靠運(yùn)行，成為我國(guó)電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行以及分布式資源發(fā)展迫切需要解決的現(xiàn)實(shí)問題。

虛擬電廠是指將含有分布式發(fā)電設(shè)施的配電系統(tǒng)等值為一個(gè)發(fā)電廠，其可以根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的調(diào)度指令或電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的出清結(jié)果調(diào)節(jié)配電系統(tǒng)在并網(wǎng)關(guān)口處與輸電網(wǎng)交換的有功和無功功率，從而使得配網(wǎng)內(nèi)的分布式資源可以參與輸電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行以及現(xiàn)貨市場(chǎng)資源優(yōu)化配置。將虛擬電廠視作傳統(tǒng)發(fā)電廠參與輸電系統(tǒng)和電力現(xiàn)貨市場(chǎng)優(yōu)化，需要知道虛擬電廠可以提供的有功和無功出力可行范圍。已有文獻(xiàn)研究了實(shí)現(xiàn)虛擬電廠實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電與配電網(wǎng)協(xié)同優(yōu)化的定價(jià)策略和方法，但其沒有充分考慮虛擬電廠內(nèi)的各類安全運(yùn)行約束。已有文獻(xiàn)提出了考慮網(wǎng)絡(luò)約束的虛擬電廠參與電力市場(chǎng)優(yōu)化模型，但這一模型需要假設(shè)其它各發(fā)電設(shè)備的成本和物理參數(shù)已知，這無法適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用需求。已有文獻(xiàn)研究了利用虛擬電廠提供無功支撐和無功輔助服務(wù)的機(jī)制，但其沒有考慮虛擬電廠在不同的有功出力下允許的無功出力范圍變化。

現(xiàn)有文獻(xiàn)和技術(shù)尚無法計(jì)算和刻畫虛擬電廠出力可行域、無法在虛擬電廠參與輸電網(wǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)的優(yōu)化過程中簡(jiǎn)潔、有效地考慮虛擬電廠的安全運(yùn)行約束。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種基于約束聚合的虛擬電廠出力可行域辨識(shí)方法，該方法將虛擬電廠內(nèi)各類分布式資源的運(yùn)行約束以及配電網(wǎng)安全運(yùn)行約束聚合為關(guān)于虛擬電廠有功和無功出力的顯式約束條件，可以刻畫安全運(yùn)行允許的虛擬電廠出力可行域，確保調(diào)度和出清結(jié)果不會(huì)違反虛擬電廠內(nèi)部的安全運(yùn)行約束，提升系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種基于約束聚合的虛擬電廠出力可行域辨識(shí)方法裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種基于約束聚合的虛擬電廠出力可行域辨識(shí)方法，包括：

S1，獲取虛擬電廠內(nèi)部配電系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

S2，根據(jù)所述虛擬電廠內(nèi)部配電系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)建基于交流潮流方程的虛擬電廠靜態(tài)安全約束模型；

S3，根據(jù)所述虛擬電廠靜態(tài)安全約束模型構(gòu)建虛擬電廠出力可行域模型；

S4，根據(jù)所述虛擬電廠內(nèi)部配電系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和可行域頂點(diǎn)枚舉算法對(duì)所述虛擬電廠出力可行域模型進(jìn)行計(jì)算得到虛擬電廠出力可行域。