[發(fā)明專利]一種虛擬電廠功率可調(diào)能力的概率評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010537761.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN111860950B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳文傳;孫宏斌;王思遠(yuǎn);郭慶來;王彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/06;H02J3/14;H02J3/28;H02J3/38;H02J3/40;H02J3/46
• 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: 廖元秋

本發(fā)明提出一種虛擬電廠功率可調(diào)能力的概率評(píng)估方法，屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：將虛擬電廠的潮流模型進(jìn)行解耦線性化近似，構(gòu)建矩陣形式的潮流方程；對(duì)各類型發(fā)電設(shè)備和儲(chǔ)能設(shè)備輸出的有功?無功功率范圍進(jìn)行線性化處理；構(gòu)建高斯混合模型對(duì)光伏、風(fēng)機(jī)和負(fù)荷等不確定性因素進(jìn)行概率分布函數(shù)的擬合；利用機(jī)會(huì)約束方法，在等置信度下求出虛擬電廠在并網(wǎng)點(diǎn)處的功率可調(diào)范圍；在有功?無功二維平面中，計(jì)算可調(diào)范圍與置信度的標(biāo)量場(chǎng)函數(shù)，得到在不同置信度下的虛擬電廠功率可調(diào)能力。本發(fā)明充分考慮了不確定性因素對(duì)虛擬電廠功率可調(diào)能力的影響，有效提高了計(jì)算速度，且能獲取更為準(zhǔn)確的評(píng)估結(jié)果，促進(jìn)電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種虛擬電廠功率可調(diào)能力的概率評(píng)估方法。

背景技術(shù)

虛擬電廠將分布式發(fā)電機(jī)組、可控負(fù)荷和分布式儲(chǔ)能設(shè)施進(jìn)行了有機(jī)整合，并且利用先進(jìn)的調(diào)控技術(shù)、通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)各類分布式能源的整合調(diào)控。在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，虛擬電廠可以作為一個(gè)特殊的電廠參與電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度。然而，由于分布式發(fā)電資源數(shù)量龐大且規(guī)模較小，在配電網(wǎng)中分散分布且特性差異巨大。因此，系統(tǒng)對(duì)所有分布式發(fā)電資源進(jìn)行直接控制存在困難。虛擬電廠可以將上述分布式電源進(jìn)行整合，但是由于設(shè)備特性各異，存在網(wǎng)絡(luò)約束條件，且含有大量的負(fù)荷、新能源出力等不確定性因素，因此目前難以準(zhǔn)確評(píng)估虛擬電廠的功率可調(diào)能力。

現(xiàn)有的評(píng)價(jià)虛擬電廠的功率可調(diào)能力的方法是采用確定性的評(píng)價(jià)方法并沒有考慮虛擬電廠內(nèi)部的可再生能源和負(fù)荷的不確定性所帶來的影響。也有的方法通過蒙特卡洛方法生成多個(gè)場(chǎng)景，進(jìn)而構(gòu)建不確定性因素下虛擬電廠的功率可調(diào)能力模型，但是此方法計(jì)算量巨大且計(jì)算速度慢，難以迅速得到有效的評(píng)價(jià)結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種虛擬電廠功率可調(diào)能力的概率評(píng)估方法。本發(fā)明充分考慮了不確定性因素對(duì)虛擬電廠功率可調(diào)能力的影響，有效提高了計(jì)算速度，且能獲取更為準(zhǔn)確的評(píng)估結(jié)果，促進(jìn)電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度，在實(shí)際應(yīng)用中具有較大價(jià)值。

本發(fā)明提出一種虛擬電廠功率可調(diào)能力的概率評(píng)估方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)構(gòu)建虛擬電廠的網(wǎng)絡(luò)模型；

基于解耦的線性化潮流模型，將虛擬電廠內(nèi)部各節(jié)點(diǎn)定義為PQ節(jié)點(diǎn)，將并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)定義為平衡節(jié)點(diǎn)，建立虛擬電廠的網(wǎng)絡(luò)潮流模型如下：

V_L＝L^-1Q-L^-1G_LLB′_LL^-1P (1)

θ_L＝H^-1P+H^-1G_LLB_LL^-1Q (2)

其中，V_L表示PQ節(jié)點(diǎn)電壓幅值構(gòu)成的矢量；θ_L表示PQ節(jié)點(diǎn)相角構(gòu)成的矢量；G_LL表示PQ節(jié)點(diǎn)的自電導(dǎo)矩陣；B′_LL表示不考慮并聯(lián)電容器的PQ節(jié)點(diǎn)自電納矩陣；B_LL表示在考慮并聯(lián)電容器的PQ節(jié)點(diǎn)自電納矩陣；P表示平衡節(jié)點(diǎn)與PQ型節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的注入有功功率矢量；Q表示PQ型節(jié)點(diǎn)的注入有功功率矢量；L、為系統(tǒng)參數(shù)；

虛擬電廠中支路ij功率潮流的有功和無功分別表示如下：

P_ij＝g_ij(V_i-V_j)-b_ij(θ_i-θ_j) (3)