[發明專利]一種虛擬電廠參與的電網深度調峰調度方法、裝置和介質

在審

• 申請號: 202111464546.9
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114389313A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 趙晉泉;葉洪波;凌曉波;肖飛;蔡晟琦;顧中;呼鑫;叢博;王爾璽;王笑天
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;河海大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種虛擬電廠參與的電網深度調峰調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取新能源深度調峰需求、新能源深度調峰購買成本函數、火電深度調峰購買成本函數和虛擬電廠深度調峰購買成本函數，構建最小化新能源深度調峰購買成本、火電深度調峰成本和虛擬電廠深度調峰成本的目標函數；

建立目標函數對應的約束條件，該約束條件包括深度調峰需求平衡約束、新能源深度調峰需求約束、火電出力容量約束、火電出力爬坡約束、虛擬電廠出力約束、虛擬電廠出力爬坡約束、虛擬電廠運行特性約束和網絡安全約束；

利用所述目標函數和對應的約束條件，計算深度調峰出力；

將計算出的深度調峰出力累加到預先獲取的日前發電調度計劃中，得到新能源、火電和虛擬電廠的實際發電曲線以及用電曲線。

2.根據權利要求1所述的一種虛擬電廠參與的電網深度調峰調度方法，其特征在于，所述目標函數的表達式為：

min C_G(P_G)+C_VPP(P_VPP)-C_W(P_W)

式中，C_W(·)為新能源深度調峰購買成本函數；C_G(·)和C_VPP(·)分別為火電和虛擬電廠深度調峰成本函數；P_G、P_VPP和P_W分別為火電、虛擬電廠和新能源深度調峰出力。

3.根據權利要求1所述的一種虛擬電廠參與的電網深度調峰調度方法，其特征在于，所述方法還包括建立虛擬電廠的運行約束條件，從而計算所述深度調峰出力；所述虛擬電廠的運行約束條件為：

式中，T為調度周期；P_VPP,tra為虛擬電廠減少負荷值。

4.根據權利要求1所述的一種虛擬電廠參與的電網深度調峰調度方法，其特征在于，所述深度調峰需求平衡約束為：

式中，N_G、N_VPP和N_W分別為火電、虛擬電廠和新能源數量；P_G,i,t、P_VPP,j,t和P_W,k,t分別為火電、虛擬電廠和新能源在時段t深度調峰出力；P_G,tra,i,t為火電i在時段t平衡虛擬電廠減少負荷的少發出力；

所述新能源深度調峰需求約束為：

式中，P_W,fore,t和P_W,e,t分別為新能源k在時段t預測出力和日前調度計劃出力；

所述火電出力容量約束為：

式中，P_G,e,i,t和P_G,i,min分別為火電i在時段t日前調度計劃出力和最小技術出力；P_G,free,i為火電i的有償調峰基準值；T₁和T₂分別為深度調峰時段和非深度調峰時段，其中T₁+T₂＝T；

所述火電出力爬坡約束為：

P′_G,i,t-P′_G,i,t-1≤ΔP_G,i,U

P′_G,i,t-1-P′_G,i,t≤ΔP_G,i,D

式中，P′_G,i,t為火電i在時段t的實際出力，其中當t∈T₁時，P′_G,i,t＝P_G,e,i,t-P_G,i,t，當t∈T₂時，P′_G,i,t＝P_G,e,i,t-P_G,tra,i,t；ΔP_G,i,U和ΔP_G,i,D分別為火電i向上、向下爬坡速率；

所述虛擬電廠出力約束為：

式中，P_VPP,j,t,min和P_VPP,j,t,max分別為虛擬電廠j在時段t的最小負荷和最大負荷；P′_VPP,j,t為虛擬電廠j在時段t的實際負荷，其中當t∈T₁時，P′_VPP,j,t＝P_VPP,base,j,t+P_VPP,j,t，當t∈T₂時，P′_VPP,j,t＝P_VPP,base,j,t-P_VPP,tra,j,t；

所述虛擬電廠出力爬坡約束為：

P′_VPP,j,t-P′_VPP,j,t-1≤ΔP_VPP,j,U

P′_VPP,j,t-1-P′_VPP,j,t≤ΔP_VPP,j,D

式中，ΔP_VPP,j,U和ΔP_VPP,j,D分別為虛擬電廠j增加、減少負荷速率；

所述虛擬電廠運行特性約束為：

所述網絡安全約束為：

-P_l,max≤G_l-iP′_G,i,t+G_l-kP′_W,k,t-G_l-dD_d,t-G_l-jP′_VPP,j,t≤P_l,max

式中，P_l,max為線路l的有功功率傳輸最大值；G_l-i為火電i所在節點對線路l的功率轉移分布因子；G_l-k為新能源k所在節點對線路l的功率轉移分布因子；G_l-d為節點d對線路l的功率轉移分布因子；D_d,t為節點d在時段t的剛性負荷；G_l-j為VPPj所在節點對線路l的功率轉移分布因子；其中P′_W,k,t為新能源k在時段t的實際出力，P′_W,k,t＝P_W,e,k,t+P_W,k,t。