[發(fā)明專利]一種綜合能源虛擬電廠多設(shè)備選址方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110338284.5
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112949940A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喻潔;張新森;李揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 徐昶

本發(fā)明公開了一種綜合能源虛擬電廠多設(shè)備選址方法，屬于虛擬電廠領(lǐng)域。一種綜合能源虛擬電廠多設(shè)備選址方法，包括以下步驟：構(gòu)建通過配電網(wǎng)中的潮流分布以及配熱網(wǎng)中的流量分布計(jì)算綜合能流分布熵的計(jì)算方法，以反映能源網(wǎng)絡(luò)中能量分布均衡性。在各設(shè)備容量已知的條件下，以最大化綜合能流分布熵指標(biāo)為目標(biāo)，建立綜合能源虛擬電廠多設(shè)備選址優(yōu)化規(guī)劃模型；確定綜合能源虛擬電廠的各設(shè)備在能源網(wǎng)絡(luò)中的安裝位置，同時(shí)確定各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬電廠領(lǐng)域，具體涉及一種綜合能源虛擬電廠多設(shè)備選址方法。

背景技術(shù)

虛擬電廠通過先進(jìn)的通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)將燃?xì)鈾C(jī)組、間歇性可再生能源發(fā)電機(jī)組、可控負(fù)荷等分布式能源聚合在一起進(jìn)行統(tǒng)一管理。由于這些分布式能源的固有優(yōu)良性質(zhì)，虛擬電廠可以通過電力系統(tǒng)對其的合理調(diào)度獲得經(jīng)濟(jì)或環(huán)境收益。同時(shí)，為了更好地實(shí)現(xiàn)綜合能源網(wǎng)絡(luò)中能源間互補(bǔ)協(xié)調(diào)，提升能源利用效率，虛擬電廠中的燃?xì)忮仩t、熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備、制冷設(shè)備將該區(qū)域內(nèi)的電負(fù)荷、熱負(fù)荷、冷負(fù)荷耦合起來，加強(qiáng)了多種能源之間的聯(lián)絡(luò)，從而使得虛擬電廠從單一的電能逐漸發(fā)展為綜合能源虛擬電廠。

目前，針對虛擬電廠的研究內(nèi)容，多集中于優(yōu)化調(diào)度與交易競價(jià)方面，而在虛擬電廠優(yōu)化規(guī)劃方面所做的工作相對較少。此外，現(xiàn)有的關(guān)于虛擬電廠優(yōu)化規(guī)劃的研究，涉及到設(shè)備選址問題大多以降低損耗為目標(biāo)，即考慮的經(jīng)濟(jì)性問題。然而，虛擬電廠作為一種實(shí)際運(yùn)行的物理系統(tǒng)，以單一經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的規(guī)劃在一定程度上忽視了安全性的考慮。

現(xiàn)有的關(guān)于虛擬電廠優(yōu)化規(guī)劃的研究大多未考慮改善能源網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)，事實(shí)上，虛擬電廠存在于實(shí)際的能源網(wǎng)絡(luò)中，整個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)中的能量分布越均勻，則代表系統(tǒng)越穩(wěn)定。如何在虛擬電廠規(guī)劃時(shí)考慮能源網(wǎng)絡(luò)中的能量分布均衡性是虛擬電廠規(guī)劃時(shí)一個(gè)值得思考的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種綜合能源虛擬電廠多設(shè)備選址方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種綜合能源虛擬電廠多設(shè)備選址方法，包括：

步驟1：構(gòu)建通過配電網(wǎng)中的潮流分布以及配熱網(wǎng)中的流量分布計(jì)算綜合能流分布熵的計(jì)算方法，以反映能源網(wǎng)絡(luò)中能量分布均衡性。

步驟2：在各設(shè)備容量已知的條件下，以最大化綜合能流分布熵指標(biāo)為目標(biāo)，建立綜合能源虛擬電廠多設(shè)備選址優(yōu)化規(guī)劃模型；

步驟3：確定綜合能源虛擬電廠的各設(shè)備在能源網(wǎng)絡(luò)中的安裝位置，同時(shí)確定各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

可選地，所述虛擬電廠多設(shè)備選址優(yōu)化規(guī)劃模型以設(shè)備選址狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)為決策變量。

可選地，所述計(jì)算方法為：

式中，E^t表示t時(shí)刻配電網(wǎng)、配熱網(wǎng)綜合能流分布熵；表示t時(shí)刻配電網(wǎng)中的能流分布熵；表示t時(shí)刻配熱網(wǎng)中的能流分布熵。

式中，Nl表示配電網(wǎng)的總支路數(shù)量；l表示支路序號；ΔP^l,t表示t時(shí)刻支路l上傳輸?shù)挠泄β剩槐硎総時(shí)刻整個(gè)配電網(wǎng)中傳輸?shù)挠泄β剩?/p>

式中，Np表示配熱網(wǎng)的總管道數(shù)量；p表示支路序號；Δm^p,t表示t時(shí)刻管道p上傳輸?shù)牧髁浚槐硎総時(shí)刻整個(gè)配熱網(wǎng)中傳輸?shù)牧髁俊?/p>

可選地，選取規(guī)劃周期內(nèi)典型日負(fù)荷，根據(jù)典型日負(fù)荷狀態(tài)確定最終的規(guī)劃方案。

可選地，所述綜合能源虛擬電廠多設(shè)備選址優(yōu)化規(guī)劃模型包括設(shè)備運(yùn)行約束、儲能運(yùn)行約束、電負(fù)荷需求約束、熱負(fù)荷需求約束、設(shè)備選址狀態(tài)約束、等效負(fù)荷狀態(tài)約束、支路功率傳輸約束、管道流量傳輸約束、配電網(wǎng)功率傳輸總量約束中的一種或多種。