[發(fā)明專利]一種基于激勵(lì)電價(jià)的虛擬電廠調(diào)峰方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110874592.X
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN113627762A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新元;程雪婷;劉志良;張謙;暴悅爽;王瑋茹;王錟;張一帆;石新聰;薄利明;皮軍;李蒙贊;陳丹陽;崔校瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院;華北電力大學(xué);國網(wǎng)山西省電力公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種基于激勵(lì)電價(jià)的虛擬電廠調(diào)峰方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：電網(wǎng)調(diào)度控制中心對(duì)日前運(yùn)行的電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，發(fā)布次日負(fù)荷特性、調(diào)峰需求以及天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟2：虛擬電廠控制中心利用步驟1得到的數(shù)據(jù)，制定各時(shí)段激勵(lì)電價(jià)，并確定調(diào)度計(jì)劃；

步驟3：確定負(fù)荷各時(shí)段響應(yīng)能力，虛擬電廠形成日前調(diào)峰計(jì)劃；根據(jù)虛擬電廠與常規(guī)機(jī)組出力，電網(wǎng)調(diào)度控制中心制定虛擬電廠和常規(guī)機(jī)組的日前調(diào)峰計(jì)劃；

步驟4：運(yùn)行日對(duì)日前調(diào)峰計(jì)劃進(jìn)行修正，形成日內(nèi)調(diào)峰計(jì)劃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激勵(lì)電價(jià)的虛擬電廠調(diào)峰方法，其特征在于，所述步驟2具體包括以下子步驟：

步驟21：建立基于激勵(lì)電價(jià)的需求響應(yīng)調(diào)峰模型；虛擬電廠控制中心以15min為一時(shí)段、0.1元/kWh為步長向用戶發(fā)布次日24小時(shí)激勵(lì)電價(jià)，用戶根據(jù)激勵(lì)電價(jià)上報(bào)自身可響應(yīng)容量，虛擬電廠控制中心計(jì)算負(fù)荷可響應(yīng)范圍，得到負(fù)荷在各時(shí)段的基本調(diào)峰能力和深度調(diào)峰能力；

所述激勵(lì)電價(jià)最低為0，最高為有償調(diào)峰電價(jià)；

步驟22：建立虛擬電廠調(diào)峰模型；確定考慮棄光懲罰成本、儲(chǔ)能充放電成本、需求響應(yīng)成本以及售電收益在內(nèi)的虛擬電廠總調(diào)峰成本最小與虛擬電廠調(diào)峰后的凈負(fù)荷方差最小的目標(biāo)函數(shù)如下：

式中：C表示虛擬電廠總調(diào)峰成本，C_P(t)表示棄光懲罰成本，C_ES(t)表示儲(chǔ)能充放電成本，C_DR(t)表示需求響應(yīng)成本，I_SEL(t)表示虛擬電廠售電收益，F(xiàn)表示虛擬電廠調(diào)峰后的凈負(fù)荷方差，PL'(t)表示虛擬電廠調(diào)峰后的系統(tǒng)負(fù)荷，PL_av表示負(fù)荷平均值；其中，

C_P(t)＝c_P·[P_PV,max(t)-P_PV(t)] (3)

C_ES(t)＝c_ES·|min{0,P_ES(t)}| (4)

C_DR(t)＝c_DR(t)·P_DR(t) (5)

I_SEL(t)＝c_SEL·P_VPP(t) (6)

P_VPP(t)＝P_PV(t)+P_ES(t)+P_DR(t) (7)

式中：c_P表示單位棄光電量懲罰費(fèi)用，P_PV,max(t)表示光伏最大出力，P_PV(t)表示光伏實(shí)際出力；c_ES表示儲(chǔ)能單位充電成本，P_ES(t)表示儲(chǔ)能放電量，當(dāng)P_ES(t)＞0時(shí)表示儲(chǔ)能放電，當(dāng)P_ES(t)＜0時(shí)表示儲(chǔ)能充電；c_DR(t)表示激勵(lì)電價(jià)，P_DR(t)表示需求響應(yīng)量；c_SEL表示市場(chǎng)電價(jià)，P_VPP(t)表示虛擬電廠參與調(diào)峰容量；

確定考慮調(diào)峰容量約束、儲(chǔ)能充放電約束以及機(jī)組出力約束在內(nèi)的約束條件如下：

調(diào)峰容量約束

P_VPP(t)≤P_PR(t) (8)

式中：P_PR(t)表示電網(wǎng)調(diào)度控制中心發(fā)布的調(diào)峰需求；

儲(chǔ)能充放電約束

P_ES,min(t)≤P_ES(t)≤P_ES,max(t) (9)

P_ES,min(t)＝max{-v_U,P_cha(t)-P_cha,max} (10)

P_ES,max(t)＝min{v_D,P_cha(t)} (11)

P_cha(t)＝P_cha(t-1)-P_ES(t) (13)

P_cha(t)≤P_cha,max (14)

式中：P_cha(t)表示儲(chǔ)能在t時(shí)刻的電量，P_cha,max表示儲(chǔ)能電量最大值，v_U表示儲(chǔ)能充電速率，v_D表示儲(chǔ)能放電速率，P_ES,min(t)表示儲(chǔ)能最小可放電量，P_ES,max(t)表示儲(chǔ)能最大可放電量；

機(jī)組出力約束

0≤P_PV(t)≤P_PV,max(t) (15)

步驟23：求解步驟22的數(shù)學(xué)模型，得到虛擬電廠次日調(diào)度計(jì)劃；

步驟24：虛擬電廠控制中心根據(jù)可調(diào)度資源和次日調(diào)度計(jì)劃，得到次日各時(shí)段的基本調(diào)峰裕度和深度調(diào)峰容量；所述基本調(diào)峰裕度分為上調(diào)峰裕度和下調(diào)峰裕度；其中上調(diào)峰裕度為

P_VPP+(t)＝P_PV,max(t)-P_PV(t)+P_ES,max(t)-P_ES(t)+P_DR(t)-P_DRII(t) (16)

式中：P_VPP+(t)表示虛擬電廠上調(diào)峰裕度，P_DRII(t)表示當(dāng)激勵(lì)電價(jià)為市場(chǎng)電價(jià)時(shí)的負(fù)荷量；下調(diào)峰裕度為

P_VPP-(t)＝P_PV(t)+P_ES(t)-P_ES,min(t)+P_DR(t)-P_DRI(t) (17)

式中：P_VPP-(t)表示虛擬電廠下調(diào)峰裕度，P_DRI(t)表示當(dāng)激勵(lì)電價(jià)為0時(shí)的負(fù)荷量；

深度調(diào)峰容量為

P_VPP++(t)＝P_DRII(t)-P_DRIII(t) (18)

式中：P_VPP++(t)表示虛擬電廠深度調(diào)峰容量，P_DRIII(t)表示當(dāng)激勵(lì)電價(jià)為深度調(diào)峰電價(jià)時(shí)的負(fù)荷量；

步驟25：虛擬電廠控制中心將次日調(diào)度計(jì)劃、基本調(diào)峰裕度以及深度調(diào)峰容量的信息反饋給電網(wǎng)調(diào)度控制中心。