[發明專利]一種考慮風電不確定性的虛擬電廠調度方法

在審

• 申請號: 202011523279.3
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112836849A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 孫曉剛;趙霞;蘇睿之;張澈;王傳鑫
• 申請（專利權）人: 北京華能新銳控制技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理有限公司 11226
• 代理人: 李明;趙吉陽

一種考慮風電不確定性的虛擬電廠調度方法，包括以下步驟，分析虛擬電廠各主體的運行特性，包括熱電聯產機組、儲能裝置、風光發電，建立各主體運行的數學模型；使用場景法模擬描述風光不確定性，得到若干風光模擬誤差的場景以及相應的場景概率，并將各個場景分別與場景概率加權相加得到期望風光出力，作為風光發電實際出力參與虛擬電廠調度求解；建立用戶舒適度模型，包括用電舒適度和用熱舒適度，設立合理的中斷負荷和可提供熱量范圍，為虛擬電廠電能和熱能調度提供更大的可調節范圍；采用改進的粒子群算法求解供電與供熱聯合調度模型，進行虛擬電廠的調度優化；使風光數據更加準確，得到了虛擬電廠的調度計劃，有效促進了可再生能源的消納。

技術領域

本發明屬于包含清潔能源出力的電網系統調度領域，特別是涉及一種考慮風電不確定性的虛擬電廠調度方法。

背景技術

隨著社會和科技的的快速進步，環境污染與能源短缺的問題亟需解決。根據我國能源計劃，未來清潔能源所占能源比重將越來越大。在我國冬季北方地區，尤其是“三 北”地區，用戶的供熱需求通常以“以熱定電”的方式進行，即要根據供熱負荷來選 擇相應的發電量，電力系統首先滿足熱負荷需求，再根據熱電關系和確定用電量。這 種熱電聯產(combinedheat andpower，CHP)方式使得系統必須根據用戶需熱量確定發 電量。但是現有風力發電、光伏發電等清潔能源發電機組出力存在隨機性、間歇性和 波動性等特點，其發電機組不能靈活參與電力系統調度，為了保持電網的安全穩定運 行，必然會造成大量的棄風棄光，造成資源浪費，電力系統凈收益減少，同時降低了 系統的調度調節能力，導致系統靈活性下降。

虛擬電廠(virtual power plant，VPP)技術可為熱電聯合調度問題提供解決方法， 通過聚集CHP機組、儲能系統、清潔能源發電以及各種負荷，將電力系統與熱力系 統融合統一調度，實現熱、電系統之間的協調優化，可同時減少清潔能源發電的波動， 充分消納風力發電和光伏發電，提高可再生能源的利用率，提高系統的經濟效益，促 進電力系統的安全穩定運行。現有虛擬電廠熱電聯合調度技術還未能充分考慮風光能 源的不確定性，以及在需求側充分考慮用戶用電用熱的靈活可調性，調度技術尚不完 善。

發明內容

為了克服以上現有生產中技術的不足，提供了一種考慮風電不確定性的虛擬電廠調度方法。

一種考慮風電不確定性的虛擬電廠調度方法，其特征在于，包括以下步驟，

步驟1：建立電網架構包含風光發電設備、熱電聯產機組、儲熱裝置的虛擬電廠 和同時具備電需求響應及熱需求響應的用戶側；

步驟2：分析虛擬電廠各主體的運行特性，包括熱電聯產機組、儲能裝置、風光 發電，建立各主體運行的數學模型；

步驟3：使用場景法模擬描述風光不確定性，得到若干風光模擬誤差的場景以及相應的場景概率，并將各個場景分別與場景概率加權相加得到期望風光出力，作為風 光發電實際出力參與虛擬電廠調度求解；

步驟4：建立用戶舒適度模型，包括用電舒適度和用熱舒適度，設立合理的中斷 負荷和可提供熱量范圍，為虛擬電廠電能和熱能調度提供更大的可調節范圍；

步驟5：確定系統目標函數、約束條件；

步驟6：采用改進的粒子群算法求解供電與供熱聯合經濟調度模型，進行虛擬電廠的調度優化。

本發明的有益效果是：以VPP凈收益最高為調度目標，建立了抽凝式供熱機組、 蓄電池、儲熱槽等主體模型，利用場景法描述了風光出力的不確定性，得到風光模擬 誤差場景集以及場景概率，使風光數據更加準確，參加解算后得到了虛擬電廠的調度 計劃，有效促進了可再生能源的消納。

附圖說明

圖1為調度方法流程圖；

圖2為供熱機組參數曲線圖；

圖3為場景法模擬流程圖；