[發(fā)明專利]虛擬電廠參與日前雙重市場(chǎng)的隨機(jī)-魯棒優(yōu)化運(yùn)行方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010586982.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN111682536B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宇華;王志南;王育飛;薛花;黃珂;王叢;孫曉鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐穎

本發(fā)明涉及一種虛擬電廠參與日前雙重市場(chǎng)的隨機(jī)?魯棒優(yōu)化運(yùn)行方法，根據(jù)不同能源之間的互補(bǔ)特性，虛擬電廠在滿足負(fù)荷需求的基礎(chǔ)上，以電功率差額參與能量市場(chǎng)投標(biāo)，以燃料輪機(jī)、燃料電池單元的備用容量參與旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)投標(biāo)，來獲取更高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)考慮日前市場(chǎng)下面臨的多種不確定因素，建立了虛擬電廠參與日前雙重市場(chǎng)下的隨機(jī)?魯棒優(yōu)化投標(biāo)模型，對(duì)具有不同特征的不確定因素項(xiàng)分別采用隨機(jī)場(chǎng)景、置信界限和區(qū)間的方式來進(jìn)行建模。以虛擬電廠整體收益最大為目標(biāo)進(jìn)行求解，得到日前雙重市場(chǎng)下的最佳投標(biāo)策略。本發(fā)明能夠有效降低日前市場(chǎng)下的多種不確定性影響，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠參與日前雙重市場(chǎng)投標(biāo)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種虛擬電廠技術(shù)，特別涉及一種虛擬電廠參與日前雙重市場(chǎng)的隨機(jī)-魯棒優(yōu)化運(yùn)行方法。

背景技術(shù)

在電力市場(chǎng)自由開放的環(huán)境下，為了避免分布式可再生能源(distributedrenewable?energy?source，DREs)直接參與電網(wǎng)交易的波動(dòng)性和分散性，將需求側(cè)的資源聚合為虛擬電廠(virtual?power?plant，VPP)形式參與電力市場(chǎng)成為了一種新的思路。VPP對(duì)需求側(cè)零碎化的資源進(jìn)行調(diào)控整合、不同能源之間協(xié)調(diào)互補(bǔ)，是減少用電峰谷差值、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和降低DREs不確定性對(duì)系統(tǒng)波動(dòng)影響的靈活高效資源配置方式。在電力市場(chǎng)的不斷革新下，使VPP通過有效調(diào)控、靈活決策同時(shí)參與能量市場(chǎng)(energy?market，EM)和旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)(spinning?reserve?market，SRM)成為了可能。

虛擬電廠參與多市場(chǎng)下所面臨的多種不確定因素，難以預(yù)測(cè)、以及統(tǒng)一調(diào)配難度高，是VPP參與日前市場(chǎng)投標(biāo)運(yùn)行迫切解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)日前市場(chǎng)下的多種不確定性因素影響虛擬電廠合理參與電力市場(chǎng)的問題，提出了一種虛擬電廠參與日前雙重市場(chǎng)的隨機(jī)-魯棒優(yōu)化運(yùn)行方法，根據(jù)不同能源之間的互補(bǔ)特性，虛擬電廠在滿足負(fù)荷需求的基礎(chǔ)上，以電功率差額參與能量市場(chǎng)投標(biāo)，以燃料輪機(jī)、燃料電池單元的備用容量參與旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)投標(biāo)，來獲取更高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)考慮日前市場(chǎng)下面臨的多種不確定因素，建立了虛擬電廠參與日前雙重市場(chǎng)下的隨機(jī)-魯棒優(yōu)化投標(biāo)模型，對(duì)具有不同特征的不確定因素項(xiàng)分別采用隨機(jī)場(chǎng)景、置信界限和區(qū)間的方式來進(jìn)行建模。利用拉丁超立方抽樣和同步回代場(chǎng)景消除法來生成不同概率下的典型場(chǎng)景集，來模擬雙重市場(chǎng)下電價(jià)的隨機(jī)性，采用魯棒優(yōu)化處理風(fēng)機(jī)出力、光伏出力和負(fù)荷的不確定性，以備用市場(chǎng)部署請(qǐng)求系數(shù)模擬旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)實(shí)時(shí)調(diào)用的隨機(jī)性。最后，以虛擬電廠整體收益最大為目標(biāo)，利用YAMILP+CPLEX求解器對(duì)混合整數(shù)線性規(guī)劃問題進(jìn)行求解，得到日前雙重市場(chǎng)下的最佳投標(biāo)策略。本發(fā)明能夠有效降低日前市場(chǎng)下的多種不確定性影響，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠參與日前雙重市場(chǎng)下的投標(biāo)運(yùn)行。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種虛擬電廠參與日前雙重市場(chǎng)的隨機(jī)-魯棒優(yōu)化運(yùn)行方法，具體包括如下步驟：

1)根據(jù)虛擬電廠內(nèi)部可控單元的數(shù)據(jù)信息，將燃料輪機(jī)、燃料電池和分布式儲(chǔ)能作為可控單元分別進(jìn)行建模，從而建立虛擬電廠模型；

2)根據(jù)日前不同市場(chǎng)間的運(yùn)行特性，建立虛擬電廠同時(shí)參與能量市場(chǎng)和旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)下應(yīng)各自滿足的約束條件，包括能量市場(chǎng)平衡約束、旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)平衡約束和虛擬電廠備用約束，并且三種約束之間相互關(guān)聯(lián)；

3)考慮日前市場(chǎng)下的多種不確定因素，基于日前市場(chǎng)電價(jià)的歷史信息分析，采用隨機(jī)場(chǎng)景模擬能量市場(chǎng)與旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)電價(jià)的不確定性，利用拉丁超立方抽樣和同步回代場(chǎng)景消除法來生成不同概率下的典型場(chǎng)景；風(fēng)電、光伏出力和負(fù)荷波動(dòng)以不確定變量的區(qū)間集合來代替隨機(jī)變量確定性的概率分布，獲得風(fēng)電、光伏和負(fù)荷相關(guān)參數(shù)的置信界限，以魯棒優(yōu)化處理風(fēng)機(jī)出力、光伏出力和負(fù)荷的不確定性；以備用市場(chǎng)部署請(qǐng)求系數(shù)模擬旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)實(shí)時(shí)調(diào)用的隨機(jī)性；建立虛擬電廠隨機(jī)-魯棒優(yōu)化模型；