[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的虛擬電廠負(fù)荷預(yù)測方法及跟蹤控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111517497.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN114444256A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王婧;李金山;高金龍;蘇寧;董燁;李瀟;周喜超;李艷;趙錦;趙東;馬浩;劉晨龍;朱廣帥;王冰;胡春雨;佘家駒;齊艷橋;喬真;王彥文;王小芳;賈曉宇;韓敬濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06Q50/06;G06F119/06
• 代理公司: 北京中南長風(fēng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 鄭海

1.一種基于大數(shù)據(jù)的虛擬電廠負(fù)荷預(yù)測方法及跟蹤控制方法，其特征在于，運(yùn)行在具備一定能源基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬電廠，運(yùn)營商通過霧計(jì)算服務(wù)中心將邊緣計(jì)算設(shè)備部署于臨近DERs的位置，能夠就近控制一定數(shù)量和種類的DERs，所述邊緣計(jì)算設(shè)備具備一定的感知能力，能夠識(shí)別受控DERs的身份，擁有其量測和控制權(quán)，在響應(yīng)激勵(lì)信號(hào)之前，已經(jīng)擁有完整的狀態(tài)集、特征集合可控指令集，對(duì)DERs的調(diào)控量與調(diào)控成本為嚴(yán)格的凸函數(shù)，存在一個(gè)可信的邏輯電表，邊緣計(jì)算能夠通過所述邏輯電表對(duì)DERs進(jìn)行計(jì)量、校驗(yàn)與評(píng)價(jià)；

所述方法包括：

S1，基于大數(shù)據(jù)中的負(fù)荷期望值和最高負(fù)荷值以及邊緣設(shè)備進(jìn)行虛擬電廠負(fù)荷預(yù)測；

S2，基于事件驅(qū)動(dòng)的刺激-反饋控制機(jī)制和自趨優(yōu)化運(yùn)行理論控制虛擬電廠負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠自趨優(yōu)化運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)的虛擬電廠負(fù)荷預(yù)測方法及跟蹤控制方法，其特征在于，所述S1包括：

假設(shè)虛擬電廠中分布式電網(wǎng)指標(biāo)集合為U，且包含2個(gè)特征向量負(fù)荷期望值f(x)和最高負(fù)荷值δ，δ∈U；f(x)＞0，R_N(f(x)，δ)表示負(fù)荷函數(shù)f(x)的均值，負(fù)荷預(yù)測函數(shù)d″f(x)；如果設(shè)置x₁＝R_N(f(x)，δ₁)，x₂＝R_N(f(x)，δ₂)，那么x₁＝x₂∈U，負(fù)荷預(yù)測函數(shù)d″f(x)，其數(shù)學(xué)表達(dá)如式(1)所示：

式中：U是負(fù)荷期望與最高負(fù)荷值的集合，x₁和x₂分別代表電網(wǎng)預(yù)測范圍的兩個(gè)邊界值，x₁代表左邊界值，x₂代表右邊界值，δ₁為左邊界的最高負(fù)荷值，δ₂為右邊界的最高負(fù)荷值；

負(fù)荷期望值f(x)和最高負(fù)荷值δ為基于大數(shù)據(jù)的邊緣計(jì)算中的2個(gè)特征值，負(fù)荷預(yù)測函數(shù)d″f(x)是代表定性概念的點(diǎn)，是基于大數(shù)據(jù)的邊緣計(jì)算中負(fù)荷出現(xiàn)改變的概率，其中負(fù)荷預(yù)測函數(shù)d″f(x)由分布式電網(wǎng)、傳統(tǒng)電網(wǎng)共同決定，代表整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性，分布式電網(wǎng)額定功率與傳統(tǒng)電網(wǎng)額定功率的結(jié)合，反映了在整個(gè)虛擬電廠中電荷的承載范圍；負(fù)荷預(yù)測函數(shù)d″f(x)代表整個(gè)電網(wǎng)d額負(fù)荷超載臨界值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)的虛擬電廠負(fù)荷預(yù)測方法及跟蹤控制方法，其特征在于，所述自趨優(yōu)化運(yùn)行理論包括：對(duì)于由海量異構(gòu)DERs組成的復(fù)雜系統(tǒng)，基于電力混成控制理論使某個(gè)對(duì)象通過自身的自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)從不令人滿意狀態(tài)到令人滿意狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，將目標(biāo)定義為一個(gè)包含最優(yōu)解的范圍，并通過個(gè)體的尋優(yōu)和DERs的逐利驅(qū)動(dòng)整體的趨優(yōu)，以最經(jīng)濟(jì)的方式輸出靈活性，包括：

定義一組指標(biāo)集合，包括虛擬電廠在響應(yīng)外部調(diào)控指標(biāo)、協(xié)調(diào)內(nèi)部參與者運(yùn)行過程中所需達(dá)到的一組指標(biāo)集，并且指標(biāo)集中的每個(gè)指標(biāo)可通過量測和計(jì)算進(jìn)行實(shí)時(shí)量化，為指標(biāo)集中的每一個(gè)指標(biāo)定義上下界，使其成為一個(gè)包含最優(yōu)解的范圍，界限的閾值為預(yù)設(shè)或?qū)崟r(shí)求解的，若指標(biāo)的實(shí)時(shí)值在邊界范圍內(nèi)，則認(rèn)為系統(tǒng)狀態(tài)令人滿意；若指標(biāo)值越界，則系統(tǒng)狀態(tài)為不滿意。

將指標(biāo)的閾值分層、分類定義為事件，若指標(biāo)實(shí)時(shí)值越過邊界則觸發(fā)對(duì)應(yīng)的事件，事件啟動(dòng)相應(yīng)進(jìn)程進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，直到事件消除，指標(biāo)回歸令人滿意的狀態(tài)，則認(rèn)為系統(tǒng)整體運(yùn)行狀態(tài)是不斷趨優(yōu)的；

其中所述自趨優(yōu)化運(yùn)行理論為自下而上的實(shí)現(xiàn)方法，包括：從個(gè)體到整體的態(tài)勢感知技術(shù)，其中個(gè)體能夠基于歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)的量測值實(shí)現(xiàn)對(duì)終端的身份、狀態(tài)及事件進(jìn)行識(shí)別，從而間接對(duì)用戶的行為進(jìn)行判定，整體層面能夠從底層量測值的基礎(chǔ)上，根據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及潮流，判斷當(dāng)前所處狀態(tài)是否令人滿意；具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的建模和接口，通過標(biāo)準(zhǔn)化交互的數(shù)據(jù)和行為，使參與者與系統(tǒng)無縫集成；自動(dòng)、自發(fā)、自適應(yīng)的控制算法；彈性規(guī)則，個(gè)體在嚴(yán)格的規(guī)則約束下協(xié)作與競爭，通過自組織建立動(dòng)態(tài)邏輯耦合，規(guī)則可以根據(jù)環(huán)境的變化適當(dāng)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)參與者行為的動(dòng)態(tài)指導(dǎo)；松耦合系統(tǒng)架構(gòu)，支撐系統(tǒng)在線維護(hù)，容錯(cuò)與不斷生成，參與者平等獨(dú)立，充分解耦。