[發明專利]一種考慮電—熱能傳輸價值投入的虛擬電廠擴展規劃模型構建方法

有效

• 申請號: 202010582336.9
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111931977B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 郭莉;喻潔;談健;吳晨;陳琛;吳垠;牛文娟;胡國偉;薛貴元;張新森;李揚;顧海飛;周小明;潘霄
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院;東南大學;國網遼寧省電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運紅

本發明公開了一種考慮電—熱能傳輸價值投入的虛擬電廠擴展規劃模型構建方法，建立了包括上層設備定容層和下層設備選址層的虛擬電廠雙層協調擴展規劃模型，上層考慮虛擬電廠總投資運行投入最低，并同時考慮了規劃方案對下層運行投入的影響，以設備建設容量、變壓器及水泵的待建設狀態、與外界交互的電能、熱能量為決策變量，并將決策變量傳遞給下層；在下層的設備選址問題中，以產生的能源傳輸投入、燃料投入最低為目標，并根據上層的宏觀規劃方案，確定下層的決策變量，即各個設備的安裝地址，并將下層的決策變量與目標函數統一返回至上層，如此反復迭代，直至達到上下層都滿意的協調解，從而確定虛擬電廠的擴展規劃方案。

技術領域

本發明涉及電力系統規劃領域，特別是涉及一種考慮電—熱能傳輸價值投入的虛擬電廠擴展規劃模型構建方法。

背景技術

近年來，分布式能源的廣泛應用以及互聯網技術的深度融合是能源互聯網的主要特征之一。大量分布式資源的發展使得未來電網資源呈現出分布式小容量、資源種類多樣、數量規模龐大、地域分散等特征，難以通過電網調度中心集中調度的方式對這些資源進行調控，將對電網的安全可靠運行造成不可忽視的影響。同時，各類分布式能源具有一定的調節能力，又為電網提供了可以利用的資源。基于云計算、物聯網及先進的ICT技術,虛擬電廠是整合管理分布式資源的一種有效模式。虛擬電廠既可以應用在用戶側,包括居民用戶、工商業用戶等不同類型,也可以應用在發電側,包括冷熱電聯產、小型風場、小型水電站等。

目前，針對虛擬電廠的研究內容，多集中于優化調度與交易競價方面，而在虛擬電廠優化配置方面所做的工作相對較少。面對虛擬電廠內部日益增長的負荷需求，虛擬電廠也面臨擴展規劃的必要，研究各類型分布式資源的運行特性，統籌考慮多種能源的需求，實現對各類資源的優化配置，既是構建多能虛擬電廠需要解決的關鍵技術問題之一，也可為其優化運行提供基礎和指導。

目前在虛擬電廠的擴展規劃研究領域已有一定的成果，但是，現有的關于虛擬電廠擴展規劃的研究大多未考慮能源傳輸價值投入，事實上，由于虛擬電廠的聚合將占用一定的公共資源，能源傳輸價值投入是不可忽視的部分，在虛擬電廠規劃時忽略能源傳輸價值投入將使得整體規劃方案出現偏差。

發明內容

發明目的：為了應對虛擬電廠內部日益增加的能源需求，本發明考慮總投資運行投入，建立虛擬電廠擴展規劃模型，提供了一種考慮電—熱能傳輸價值投入的虛擬電廠擴展規劃模型構建方法。

技術方案：一種考慮電—熱能傳輸價值投入的虛擬電廠擴展規劃模型構建方法，包括以下步驟：

步驟1、根據虛擬電廠區域內各個負荷節點的地理位置、以及用能情況，基于各節點初始負荷信息，預測各節點新增負荷量，從而確定總負荷需求，其中，負荷節點表示虛擬電廠區域內的用電用熱終端，這些負荷節點處可以安裝其它能源設備來供能；

步驟2、以總投資建設投入和運行投入最低為目標，建立上層設備定容層模型，所述上層設備定容層模型以設備建設容量、變壓器及水泵的待建設狀態、與外界交互的電能、熱能量為決策變量；

步驟3、以總運行投入最低目標，建立下層設備選址層模型，所述下層設備選址層模型以需安裝設備的負荷節點位置為決策變量；

步驟4、上下層通過各自的決策變量，采用交替迭代求解策略實現上下層模型的協調運行；

步驟5、確定虛擬電廠擴展規劃方案，即虛擬電廠的設備建設容量、變壓器及水泵的待建設狀態、與外界交互的電能、熱能量、需安裝設備的負荷節點：

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