【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力供應(yīng)，具體涉及基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法。
技術(shù)介紹
1、新型電力系統(tǒng)建設(shè)對分布式靈活資源發(fā)展起到關(guān)鍵推動作用。全國統(tǒng)一電力市場體系建設(shè)過程中，虛擬電廠(virtual?power?plant,vpp)等分布式資源聚合主體的受關(guān)注度不斷提升。目前，已逐步放開現(xiàn)貨市場準入主體的資格，使獨立儲能、虛擬電廠等新型主體被允許參與市場交易。
2、在上述基礎(chǔ)上，如何能協(xié)調(diào)各主體在新一代智能電網(wǎng)中協(xié)同作業(yè)成為了主要的研究方向，使其能最大程度上優(yōu)化能源利用效率，保障社會利益，并實現(xiàn)減排等環(huán)保作用。具體地，研究虛擬電廠市場化交易策略變得極為迫切。
3、現(xiàn)有的虛擬電廠市場化交易優(yōu)化模型產(chǎn)出的交易方法或策略存在一些問題。一方面，多數(shù)模型未充分反映虛擬電廠間的異質(zhì)性特征。另一方面，在對風光、電動汽車等強隨機性資源的不確定性建模時，精確性和計算效率方面有所不足。此外，面對風光出力偏差，目前缺乏通過集群合作協(xié)調(diào)分配合約電量以規(guī)避偏差考核風險的研究。在出力強不確定性和需求響應(yīng)高靈活性并存的環(huán)境下，優(yōu)化虛擬電廠交易策略以保障經(jīng)濟性與魯棒性均衡顯得至關(guān)重要。
4、綜上，由于分布式資源聚合主體在新型電力系統(tǒng)和全國統(tǒng)一電力市場體系建設(shè)中具有重要地位，在面對包含分布式風光發(fā)電主體的多個虛擬電廠組成的集群供電網(wǎng)絡(luò)中，進入市場交易前還需要建立一種優(yōu)化的交易方法，能有效反映虛擬電廠間異質(zhì)性，并解決強隨機性資源不確定性建模的精確性和計算效率問題；進而，在當前復(fù)雜的環(huán)境下，實現(xiàn)經(jīng)濟性與魯棒性的均衡，確保
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了一種基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
3、本專利技術(shù)包括如下步驟：
4、構(gòu)建具備異構(gòu)性的虛擬電廠集群在市場環(huán)境下的群架構(gòu)、運行框架和點對點分布式交易模型；
5、基于所述群架構(gòu)和運行框架建立虛擬電廠集群的出力模型；
6、根據(jù)所述群架構(gòu)、運行框架和所述出力模型，對所述虛擬電廠集群在現(xiàn)貨市場進行出清仿真，以發(fā)電成本最小化為目標構(gòu)建基于安全約束的調(diào)度模型；通過所述調(diào)度模型仿真計算所述虛擬電廠集群中各虛擬電廠的中標電量；
7、基于所述虛擬電廠集群中新能源電廠出力不確定性和偏差考核懲罰，建立以虛擬電廠總偏差損失最小為目標的虛擬電廠集群協(xié)同運行模型；所述虛擬電廠集群協(xié)同運行模型中引入有信息間隙魯棒決策；
8、根據(jù)所述點對點分布式交易模型、中標電量和所述虛擬電廠集群協(xié)同運行模型，通過納什議價獲得各虛擬電廠之間的轉(zhuǎn)讓電量及單位交易成本；
9、基于所述中標電量、轉(zhuǎn)讓電量和所述單位交易成本輸出交易計劃，并根據(jù)所述交易計劃進行虛擬電廠集群市場化交易。
10、可選的，虛擬電廠包括電源型虛擬電廠、負荷型虛擬電廠、混合型虛擬電廠；
11、所述電源型虛擬電廠聚合分布式風光并配置儲能設(shè)備；
12、所述負荷型虛擬電廠聚合電動汽車用戶；
13、所述混合型虛擬電廠聚合分布式光伏及需求響應(yīng)用戶。
14、可選的，所述虛擬電廠集群的出力模型包括風光出力模型、儲能出力模型、負荷出力模型、分布式光伏出力模型。
15、可選的，所述負荷出力模型還包括電動汽車的充電負荷模型，構(gòu)建方法步驟包括：
16、基于馬爾可夫鏈模型，構(gòu)造電動汽車空間狀態(tài)特征，并基于所述電動汽車空間狀態(tài)特征以空間轉(zhuǎn)移數(shù)量構(gòu)造所述充電負荷模型。
17、可選的，所述充電負荷模型中電動汽車數(shù)量的預(yù)測方法步驟包括：
18、對電動汽車用戶出行數(shù)據(jù)進行篩選和處理，并獲得統(tǒng)計數(shù)據(jù)；
19、根據(jù)所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)，設(shè)定目標時間范圍及測量點，并設(shè)定各區(qū)域的電動汽車初始數(shù)量；
20、基于所述目標時間范圍、測量點、電動汽車初始數(shù)量計算各時點電動汽車的一次轉(zhuǎn)移狀態(tài)，并基于所述一次轉(zhuǎn)移狀態(tài)獲得各時點的一次空間轉(zhuǎn)移頻數(shù)矩陣；
21、基于所述空間轉(zhuǎn)移頻數(shù)矩陣的頻數(shù)計算各時點的位置轉(zhuǎn)移概率矩陣；
22、通過所述一次空間轉(zhuǎn)移頻數(shù)矩陣和所述位置轉(zhuǎn)移概率矩陣計算邊界概率，并引入卡方檢驗方法驗證所述邊界概率及所述一次空間轉(zhuǎn)移頻數(shù)矩陣和所述位置轉(zhuǎn)移概率矩陣的矩陣元素的馬爾可夫?qū)傩裕?/p>
23、當所述卡方檢驗方法通過后，基于所述一次空間轉(zhuǎn)移頻數(shù)矩陣和所述位置轉(zhuǎn)移概率矩陣計算所述電動汽車數(shù)量。
24、可選的，所述調(diào)度模型的安全約束條件包括發(fā)電商最大出力限制、報價段出力限制、節(jié)點功率平衡及線路傳輸容量限制。
25、可選的，所述虛擬電廠集群協(xié)同運行模型中建立有基于信息間隙魯棒決策的風光不確定性模型；
26、所述風光不確定性模型求解過程中還包括步驟：
27、構(gòu)建確定性模型；
28、對所述確定性模型引入非確定變量，獲得非確定性模型；
29、對所述非確定性模型增加約束條件，獲得風光不確定性模型；所述約束條件為系統(tǒng)決策者最低需求；
30、根據(jù)所述風光不確定性模型，在極端場景下尋找最優(yōu)解。
31、可選的，所述轉(zhuǎn)讓電量的計算方法步驟包括：
32、將所述風光不確定性模型的解代入所述虛擬電廠集群協(xié)同運行模型中，并獲得所述轉(zhuǎn)讓電量。
33、可選的，所述單位交易成本的計算方法步驟包括：
34、基于所述轉(zhuǎn)讓電量構(gòu)建虛擬電廠效益測算模型；所述虛擬電廠效益測算模型基于納什議價理論構(gòu)建目標函數(shù)為：
35、
36、式中，為虛擬電廠合作運行時的交易收益，為虛擬電廠獨立運行時的交易收益，a為所述虛擬電廠集群中虛擬電廠的集合，i為虛擬電廠序數(shù)；
37、所述目標函數(shù)引入輔助變量，并對所述目標函數(shù)解耦，獲得所述單位交易成本。
38、可選的，虛擬電廠合作運行時的交易收益包括現(xiàn)貨收入、偏差考核費用、點對點交易過網(wǎng)費、合約轉(zhuǎn)讓的賣出收入和合約轉(zhuǎn)讓的買入成本。
39、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
40、本專利技術(shù)方法簡單、執(zhí)行成本低，通過構(gòu)建虛擬電廠集群協(xié)同運行優(yōu)化模型，經(jīng)過納什議價和信息間隙魯棒決策融合后，得到的交易策略更加反映虛擬電廠間的異質(zhì)性特征，并通過對強隨機性資源精確性建模，彌補計算效率的不足，即便在執(zhí)行期間存在風光波動，也能使整個集群依然穩(wěn)定運行供電，降低整體發(fā)電成本。
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1.一種基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：虛擬電廠包括電源型虛擬電廠、負荷型虛擬電廠、混合型虛擬電廠；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：所述虛擬電廠集群的出力模型包括風光出力模型、儲能出力模型、負荷出力模型、分布式光伏出力模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：所述負荷出力模型還包括電動汽車的充電負荷模型，構(gòu)建方法步驟包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：所述充電負荷模型中電動汽車數(shù)量的預(yù)測方法步驟包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：所述調(diào)度模型的安全約束條件包括發(fā)電商最大出力限制、報價段出力限制、節(jié)點功率平衡及線路傳輸容量限制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：所述轉(zhuǎn)讓電量的計算方法步驟包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：所述單位交易成本的計算方法步驟包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：虛擬電廠合作運行時的交易收益包括現(xiàn)貨收入、偏差考核費用、點對點交易過網(wǎng)費、合約轉(zhuǎn)讓的賣出收入和合約轉(zhuǎn)讓的買入成本。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：虛擬電廠包括電源型虛擬電廠、負荷型虛擬電廠、混合型虛擬電廠；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：所述虛擬電廠集群的出力模型包括風光出力模型、儲能出力模型、負荷出力模型、分布式光伏出力模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：所述負荷出力模型還包括電動汽車的充電負荷模型，構(gòu)建方法步驟包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于決策融合的異構(gòu)虛擬電廠集群市場化交易優(yōu)化方法，其特征在于：所述充電負荷模型中電動汽車數(shù)量的預(yù)測方法步驟包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策融合的異...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周云，林宏宇，李超英，鄭瑞錦，陳好，李晴，
申請(專利權(quán))人：中能智新科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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