[發明專利]一種基于虛擬隊列和在線對偶技術的虛擬電廠優化運行方法

在審

• 申請號: 202211584516.6
• 申請日: 2022-12-09
• 公開（公告）號: CN116307044A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 范帥;何光宇;許少倫;沈海軍;李莉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;H02J3/06;G06Q50/06;G06F30/18;G06F30/20;G06F111/10;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 深圳國聯專利代理事務所(特殊普通合伙) 44465
• 代理人: 李采彧

本發明涉及電氣工程及其自動化技術領域，尤其涉及一種基于虛擬隊列和在線對偶技術的虛擬電廠優化運行方法。包括以下步驟：對常見概念進行定義；構建虛擬電廠運行模型，包括含光伏和變頻空調的智能能量網關模型、虛擬電廠網絡模型、虛擬電廠集中優化運行；虛擬隊列及在線對偶的算法。其中建立含光伏和變頻空調的智能能量網關模型包括分布式PV模型、IAC模型、SEG聚合模型。本發明的目的是提出了一種基于虛擬隊列和在線對偶技術的虛擬電廠優化運行方法，能夠聚合多元異構、產權分散的海量分布式能源，挖掘并協同其靈活的調節能力，使VPP在快速變化的外部環境中始終處于滿意的運行狀態。

技術領域

本發明涉及電氣工程及其自動化技術領域，尤其涉及一種基于虛擬隊列和在線對偶技術的虛擬電廠優化運行方法。

背景技術

虛擬電廠聚合了大量調節潛力豐富的分布式能源，可有效彌補新能源電力系統調節能力的匱乏。VPP在一定程度上具備傳統發電廠的對外特性，但其內部的運行控制方式與傳統電廠截然不同，需在快速變化的運行環境下協同多元異構、產權分散的DERs，達到上級電網要求的調節目標，同時確保其自身始終處于安全、優質、經濟的運行狀態。因此，研究VPP內部的優化運行策略是其參與大電網調度的重要基礎。

當前諸多研究采用集中式或分布式優化的方法協調DERs實現經濟運行。在集中式優化方面，范松麗等人建立了基于機會約束規劃的VPP優化模型；孫國強等人提出了考慮熱電聯合調度的VPP魯棒優化模型。相比于集中控制，基于分布式優化的運行策略在計算負擔與隱私保護等方面有更好的性能。在此方面，陳厚合等人提出了分布式優化方法實現VPP與常規機組的協同運行，但尚不涉及VPP內部DERs的協同；陳妤等人考慮了多VPP分布式聯合優化，但VPP內部運行仍為集中式控制。為進一步實現DERs的解耦，Zhao等人以微電網為背景提出基于一致性的DERs的分布式協調算法；Dong等人研究了VPP優化運行中分布式算法的步長自適應調整方法，有效確保收斂效果。

上述以分布式優化算法為內核的VPP優化方法雖然在一定程度上實現了空間解耦，但節點之間需反復迭代信息，在獲得數值收斂后DERs方可執行運行策略，難以適用于快速變化的運行環境。

發明內容

本發明的目的是提出了一種基于虛擬隊列和在線對偶技術的虛擬電廠優化運行方法，能夠聚合多元異構、產權分散的海量分布式能源，挖掘并協同其靈活的調節能力，使VPP在快速變化的外部環境中始終處于滿意的運行狀態。

本發明所采用的技術方案為：一種基于虛擬隊列和在線對偶技術的虛擬電廠優化運行方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：對常見概念進行定義；

步驟二：構建虛擬電廠運行模型，包括含光伏和變頻空調的智能能量網關模型、虛擬電廠網絡模型、虛擬電廠集中優化運行；

步驟三：虛擬隊列及在線對偶的算法。

作為進一步的改進，所述步驟一中定義如下常用的算子及概念：

M1：計算變量x^t的長時間周期平均值時，定義算子

M2：將向量x^t的2范數||x^t||₂簡寫為||x^t||；

M3：若存在一個有界的實數l(0l+∞)，使得函數滿足：

則稱函數f(·)在上為l-利普希茨連續；

M4：若存在一個有限的實數σ(0σ+∞)，使得函數滿足：

則稱函數f(·)在上為σ-強凸(StronglyConvex)，其中f()表示f(·)的梯度函數；