本發明專利技術涉及一種基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法和裝置，其中，方法包括：采用梯形模糊隸屬函數對電動汽車的荷電狀態、室內溫度以及調頻價格進行描述；建立電動汽車的模糊規則和空調負荷的模糊規則；確定電動汽車的荷電狀態、室內溫度以及調頻價格在電動汽車的模糊規則和空調負荷模糊規則下的輸出，將所有輸出進行加權平均，得到每輛電動汽車的調頻意愿和每個空調負荷的調頻意愿；以信號跟蹤效果成本和用戶意愿成本最小為目標，構建日內優化調度模型；對所述日內優化調度模型進行求解，得到調頻控制策略，并采用所述調頻控制策略對虛擬電廠進行調頻控制。本發明專利技術實現了虛擬電廠參與調頻輔助服務的日內秒級控制。
1、當前，需求側資源主要依賴用戶自主控制，例如電動汽車的充放電存在隨機無序性，空調負荷在不同用戶設定溫度下獨立運行等。然而，這種方式存在感知能力差、響應速度慢等問題，難以滿足電力系統實時功率平衡調度的需求。各種需求側資源之間缺乏協同調控，因此無法有效參與電力系統，未能充分發揮其資源價值。因此，利用虛擬電廠(virtual?power?plant,vpp)這一方式規模化地聚合智能樓宇中的需求側資源以參與到電力系統調控中是重要的研究方向。
2、虛擬電廠在日內參與調頻輔助服務時，需要響應電力市場調度中心下發給虛擬電廠的調頻信號，該調頻信號是根據虛擬電廠在日前上報給電力市場的能量功率和調頻容量計算得到的。在虛擬電廠響應了調頻信號后，調度中心會根據虛擬電廠調頻的準確度進行考核。虛擬電廠在日內實時響應調頻信號時，在保障調頻準確度的同時，仍需保障用戶的使用需求，如電動汽車用戶的出行電量需求和空調負荷用戶的制冷需求。現有在對虛擬電廠進行控制時，許夢瑤等分析了用戶的行為特性，建立考慮電動汽車用戶參與意愿的電動汽車集群聯合調頻機組參與調頻輔助服務的兩階段優化調度模型；戴劍豐等在分布式通訊的框架下，提出溫控負荷集群參與系統調頻的優化調度策略，并在模型中考慮了用戶設定的用戶意愿系數。以上研究存在如下問題：1)未能對虛擬電廠內部需求側資源參與調頻輔助服務的響應意愿進行量化；2)未能對虛擬電廠參與調頻輔助服務的實時控制策略進行研究。
/>技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法和裝置，能夠評估虛擬電廠內部需求側資源在調頻控制中的響應意愿，并在兼顧需求側資源的用戶需求的同時，實現虛擬電廠參與調頻輔助服務的日內秒級控制。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，包括以下步驟：
3、采用梯形模糊隸屬函數對電動汽車的荷電狀態、室內溫度以及調頻價格進行描述；
4、建立電動汽車的模糊規則和空調負荷的模糊規則；
5、確定電動汽車的荷電狀態和調頻價格在電動汽車的模糊規則下的輸出，將所有輸出進行加權平均，得到每輛電動汽車的調頻意愿；
6、確定室內溫度和調頻價格在空調負荷的模糊規則下的輸出，將所有輸出進行加權平均，得到每個空調負荷的調頻意愿；
7、基于每輛電動汽車和每個空調負荷的調頻意愿，以信號跟蹤效果成本和用戶意愿成本最小為目標，構建日內優化調度模型；
8、對所述日內優化調度模型進行求解，得到調頻控制策略，并采用所述調頻控制策略對虛擬電廠進行調頻控制。
9、所述采用梯形模糊隸屬函數對電動汽車的荷電狀態、室內溫度以及調頻價格進行描述時，定義電動汽車的荷電狀態的三個模糊子集分別為“電量不足”，“電量中等”和“電量高”；室內溫度的三個模糊子集分別為“冷”，“適宜”和“熱”；調頻價格的三個模糊子集分別為“便宜”，“中等”和“昂貴”。
10、所述電動汽車的模糊規則表示為：其中，fiev(soc,πcp)為電動汽車的模糊規則，soc為電動汽車的荷電狀態，πcp為調頻價格，和均為電動汽車的模糊規則的常數且均大于0，pev為電動汽車的充放電功率。
11、所述空調負荷的模糊規則表示為：其中，fiac(tin,πcp)為空調負荷的模糊規則，tin為室內溫度，πcp為調頻價格，和均為空調負荷的模糊規則的常數且均大于0，pac為空調負荷的功率。
12、所述日內優化調度模型的目標函數f表示為：minf＝ωc1+ξc2，其中，c1為信號跟蹤效果成本，表示為：c1＝ε|ptrr-ptfr|，ε為誤差成本轉化系數，ptrr表示表示t時段實際調頻容量，ptfr表示t時段調頻容量的競標，c2為用戶意愿成本，表示為：εev為電動汽車意愿成本轉化系數，為第k輛電動汽車的調頻意愿，εac為空調負荷意愿成本轉化系數，表示第l個空調負荷的調頻意愿，表示t時刻第k輛電動汽車的荷電狀態，和分別表示電動汽車的最小荷電狀態和最大荷電狀態，為t時刻第l個空調負荷所在位置的室內溫度，tmin和tmax分別表示溫度舒適區的溫度下限和溫度上限，pfr表示調頻容量的競標，ω和ξ分別為信號跟蹤效果成本和用戶意愿成本的權重因子。
13、所述日內優化調度模型的約束條件表示為：其中，表示t時刻第k輛電動汽車的功率，請說明，pevmax表示電動汽車的最大功率，表示t時刻第l個空調負荷的功率，pacmin和pacmax分別表示空調負荷的最小和最大功率。
14、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制裝置，包括：
15、描述模塊，用于采用梯形模糊隸屬函數對電動汽車的荷電狀態、室內溫度以及調頻價格進行描述；
16、建立模塊，用于建立電動汽車的模糊規則和空調負荷的模糊規則；
17、電動汽車調頻意愿模塊，用于確定電動汽車的荷電狀態和調頻價格在電動汽車的模糊規則下的輸出，將所有輸出進行加權平均，得到每輛電動汽車的調頻意愿；
18、空調負荷調頻意愿模塊，用于確定室內溫度和調頻價格在空調負荷的模糊規則下的輸出，將所有輸出進行加權平均，得到每個空調負荷的調頻意愿；
19、構建模塊，用于基于每輛電動汽車和每個空調負荷的調頻意愿，以信號跟蹤效果成本和用戶意愿成本最小為目標，構建日內優化調度模型；
20、控制模塊，用于對所述日內優化調度模型進行求解，得到調頻控制策略，并采用所述調頻控制策略對虛擬電廠進行調頻控制。
21、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法的步驟。
22、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法的步驟。
23、有益效果
24、由于采用了上述的技術方案，本專利技術與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本專利技術采用模糊模型對用戶的調頻意愿進行量化分析，并建立考慮用戶意愿的功率分配模型，實現需求側資源參與調頻輔助服務的日內實時控制。本專利技術所提的基于模糊控制的樓宇內調頻功率分配算法，能充分考慮到用戶側的使用需求，在虛擬電廠參與調頻輔助服務的同時能保障電動汽車用戶的出行需求和空調負荷用戶的制冷需求。
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【技術保護點】
1.一種基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，其特征在于，所述采用梯形模糊隸屬函數對電動汽車的荷電狀態、室內溫度以及調頻價格進行描述時，定義電動汽車的荷電狀態的三個模糊子集分別為“電量不足”，“電量中等”和“電量高”；室內溫度的三個模糊子集分別為“冷”，“適宜”和“熱”；調頻價格的三個模糊子集分別為“便宜”，“中等”和“昂貴”。
3.根據權利要求1所述的基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，其特征在于，所述電動汽車的模糊規則表示為：其中，為電動汽車的模糊規則，SOC為電動汽車的荷電狀態，πcp為調頻價格，和均為電動汽車的模糊規則的常數且均大于0，PEV表示電動汽車充放電功率。
4.根據權利要求1所述的基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，其特征在于，所述空調負荷的模糊規則表示為：其中，為空調負荷的模糊規則，Tin為室內溫度，πcp為調頻價格，和均為空調負荷的模糊規則的常數且均大于0，PAC表示空調負荷的功率。
5.根據權利要求1所述的基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，其特征在于，所述日內優化調度模型的目標函數f表示為：minf＝ωC1+ξC2，其中，C1為信號跟蹤效果成本，表示為：ε為誤差成本轉化系數，表示表示t時段實際調頻容量，表示t時段調頻容量的競標，C2為用戶意愿成本，表示為：
6.根據權利要求1所述的基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，其特征在于，所述日內優化調度模型的約束條件表示為：其中，表示t時刻第k輛電動汽車的充放電功率，PEVmax表示電動汽車的最大充放電功率，表示t時刻第l個空調負荷的功率，PACmin和PACmax分別表示空調負荷的最小功率和最大功率。
7.一種基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制裝置，其特征在于，包括：
8.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-6中任一所述基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法的步驟。
9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1-6中任一所述基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法的步驟。
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【技術特征摘要】
1.一種基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，其特征在于，所述采用梯形模糊隸屬函數對電動汽車的荷電狀態、室內溫度以及調頻價格進行描述時，定義電動汽車的荷電狀態的三個模糊子集分別為“電量不足”，“電量中等”和“電量高”；室內溫度的三個模糊子集分別為“冷”，“適宜”和“熱”；調頻價格的三個模糊子集分別為“便宜”，“中等”和“昂貴”。
3.根據權利要求1所述的基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，其特征在于，所述電動汽車的模糊規則表示為：其中，為電動汽車的模糊規則，soc為電動汽車的荷電狀態，πcp為調頻價格，和均為電動汽車的模糊規則的常數且均大于0，pev表示電動汽車充放電功率。
4.根據權利要求1所述的基于模糊控制的虛擬電廠調頻控制方法，其特征在于，所述空調負荷的模糊規則表示為：其中，為空調負荷的模糊規則，tin為室內溫度，πcp為調頻價格，和均為空調負荷的模糊規則的常數且均大于0，pac表示空調負荷的功率。
5.根據權利要求1所述的基于模糊控制的虛擬電廠調頻控...
【專利技術屬性】
技術研發人員：季宇，張穎，呂廣憲，左娟，馬勝奎，王文博，許崇鑫，趙建立，吳丹，
申請(專利權)人：國網上海能源互聯網研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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