【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場競價方法，具體為一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法及相關裝置。
技術介紹
1、一般來說，分散式分布式能源容量太小，無法滿足能源市場的準入條件。虛擬電廠(virtual?power?plant,vpp)是利用信息通信技術將各種分布式能源、儲能系統、柔性負荷等柔性資源整合在一起參與能源市場的有效途徑。隨著綜合能源系統(ies)的發展，多能源虛擬電廠(mevpp)作為一個新概念出現。與傳統的vpp相比，mevpp集成了電能、熱能、制冷能、天然氣等多種能源，適合參與能源市場。此外，為了協調多種能源，提高能源效率，傳統的需求響應向一體化需求響應轉變是不可阻擋的趨勢。
2、隨著用戶用電需求的增加，電力系統在冬季和夏季出現高峰負荷，峰谷差不斷擴大。因此，電網調峰和備用壓力不斷增大。mevpp是一種新穎、靈活的調峰和備用模式，可以聚集大量分散的靈活資源。目前，相關政策，鼓勵擁有儲能設備和需求側資源的第三方參與提供輔助電力服務。未來，將開展vpp示范項目，包括工業可調負荷、建筑空調負荷、大數據中心負荷、儲能等資源。目標是到2025年實現需求側響應能力達到最大負荷的3％-5％。因此，設計調峰市場和備用市場下mevpp的協同競價策略具有重要意義。
3、為了應對氣候變化，可再生能源的裝機容量正在不斷增加。但是可再生能源是不穩定的。如何處理可再生能源的不確定性是mevpp參與調峰市場的關鍵任務。此外，與純電vpp相比，mevpp由不同類型的
4、為了解決這一問題，cn118410982a提供一種虛擬電廠優化經濟調度方法及系統，綜合考慮可再生能源與需求側負荷同時參與虛擬電廠的優化調度。然而，該方法未考慮到vpp在運行過程中面臨的多重不確定性帶來的挑戰。cn114614463a提出一種考慮市場不確定性和收益風險的虛擬電廠參與電力市場的合理交易策略。但該方法以vpp為研究主體，沒有考慮mevpp聯合優化問題。
5、考慮不確定性和mevpp的優化調度中面臨的困難一方面在于不同種類的能源具有各自的物理特性和不確定性來源，如風能和太陽能的波動性、儲能系統的充放電效率、以及需求側響應的彈性等。這些不確定性因素使得傳統的優化方法難以適應復雜的mevpp系統。此外，多能源之間存在耦合關系，例如電力、熱能和制冷能之間的相互轉換和影響，這增加了系統的復雜性。如何在確保系統穩定性的同時，最大化mevpp的經濟效益和能源效率，是一個極具挑戰性的任務。另一方面，在mevpp協同運行的場景下，不同虛擬電廠之間的協調與競爭關系也成為優化調度的一大難題。各個虛擬電廠可能具有不同的資源結構和運營目標，如何在保證公平性的基礎上，實現整體系統效益最大化，是需要深入研究的問題。同時，不同mevpp可能會受到不同市場規則、政策和技術標準的制約，這使得統一的優化模型設計變得更加復雜。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于解決上述現有技術的不足，從而提供一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法。
2、本專利技術的目的還在于提供一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價裝置、系統及介質。
3、一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，包括以下步驟：
4、構建多能源虛擬電廠mevpp系統實時運行階段虛擬電廠內部各系統的運行模型；
5、通過引入能源不確定性變量并構建不確定性集，構建mevpp系統日前競價階段虛擬電廠參與調峰和備用輔助服務市場的競價模型；
6、以運行模型和競價模型為約束條件，建立mevpp兩階段魯棒優化模型；
7、采用組合范疇語法c&cg算法求解mevpp兩階段魯棒優化模型，得到mevpp參與市場魯棒競價策略以及實時運行策略。
8、mevpp系統包括儲能系統、柔性負載、冷熱電聯產機組。
9、構建多能源虛擬電廠mevpp系統實時運行階段虛擬電廠內部各系統的運行模型，具體為：
10、需求側方面，一體化需求響應包括電力、制冷和熱能的需求響應，柔性電力負荷是可轉移負荷，表示為：
11、
12、式中，t為時間間隔索引；nt為總的時間間隔數量；為優化后的電負荷；為初始電負荷；是傳遞的電負荷；為轉移負荷的功率上限；
13、柔性熱負荷是熱水負荷，用戶對水溫的理想的范圍表述為：
14、
15、式中cw和ρw分別為水的比熱容和密度；是冷水的體積；為初始水溫；和分別為用戶期望的最低和最高水溫：為熱負荷即設置水溫所需的熱能；
16、柔性冷負荷中用戶對室內溫度可接受的范圍為：
17、
18、式中和分別為用戶期望的最低和最高室內溫度；是室外溫度；r為房屋的熱阻；為冷負荷，是設定室內溫度所需的制冷能量；
19、供給側方面，冷熱電聯產機組由燃氣輪機和溴化鋰裝置組成；
20、燃氣輪機產生的電能為：
21、
22、式中為燃氣輪機產生的電能；和分別為燃氣輪機的額定容量和天然氣轉電效率；是燃氣輪機消耗的天然氣；
23、溴化鋰單元模型為：
24、
25、式中，和分別為溴化鋰裝置產生的熱能和制冷能；和為煙氣余熱向熱冷能的轉化效率；為天然氣對煙氣余熱的轉化效率；為額定熱冷輸出；是二進制變量；
26、熱泵產生的熱能表示為：
27、
28、式中為熱泵產生的熱能；cophp和分別為熱泵的性能系數和額定輸出功率；
29、離心式冷水機產生的冷卻能量如下所示：
30、
31、式中為離心式冷水機產生的冷卻能量；cophp、分別為離心式冷水機組的性能系數和額定出力；是離心式冷水機所消耗的電量；
32、電力儲能系統模型如下:
33、
34、式中，l∈{e,h,c}為儲能裝置類型，分別代表電蓄、熱蓄和冰蓄；為儲能能級；αl為能量損失，和為充放電功率和效率；和分別為最小和最大電荷狀態；為額定儲能容量；plmax為最大充放電功率；和分別為開始時間和結束時間的蓄能水平。
35、運行模型中的供需平衡和參與輔助服務市場約束條件包括：
36、電力、熱能和制冷的供需平衡約束：
37、
38、式中，為pv的輸出功率；為從電網購買的電力；nroom是房間的數量；
39、mevpp與電網的交互功率約束:
40、
41、式中為從電網購買電能的上限；
42、調峰約束：
43、
44、式中為從電網購買的基準功率；為投標能力的下界；和是二元本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：MEVPP系統包括儲能系統、柔性負載、冷熱電聯產機組。
3.根據權利要求1所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：構建多能源虛擬電廠MEVPP系統實時運行階段虛擬電廠內部各系統的運行模型，具體為：
4.根據權利要求1或3所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：運行模型中的供需平衡和參與輔助服務市場約束條件包括：
5.根據權利要求1所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：通過引入能源不確定性變量并構建不確定性集，構建MEVPP系統日前競價階段虛擬電廠參與調峰和備用輔助服務市場的競價模型，具體為：
6.根據權利要求1所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬
7.根據權利要求1所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：采用組合范疇語法C&CG算法求解MEVPP兩階段魯棒優化模型，得到MEVPP參與市場魯棒競價策略以及實時運行策略，具體為：
8.根據權利要求7所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：采用C&CG算法將MEVPP兩階段魯棒優化模型轉化為一個主問題和一個子問題，求解魯棒問題，具體為：
9.一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價裝置，其特征在于：包括：
10.根據權利要求9所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價裝置，其特征在于：運行模型構建模塊具體用于：
11.根據權利要求9或10所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價裝置，其特征在于：運行模型中的供需平衡和參與輔助服務市場約束條件包括：
12.根據權利要求9所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價裝置，其特征在于：競價模型構建模塊具體用于：
13.根據權利要求9所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價裝置，其特征在于：優化模型構建模塊具體用于：
14.根據權利要求13所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價裝置，其特征在于：優化模型構建模塊還用于：
15.一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價系統，其特征在于，包括：計算機可讀存儲介質和處理器；
16.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于：所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1-8中任一項所述考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法。
...【技術特征摘要】
1.一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：mevpp系統包括儲能系統、柔性負載、冷熱電聯產機組。
3.根據權利要求1所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：構建多能源虛擬電廠mevpp系統實時運行階段虛擬電廠內部各系統的運行模型，具體為：
4.根據權利要求1或3所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：運行模型中的供需平衡和參與輔助服務市場約束條件包括：
5.根據權利要求1所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：通過引入能源不確定性變量并構建不確定性集，構建mevpp系統日前競價階段虛擬電廠參與調峰和備用輔助服務市場的競價模型，具體為：
6.根據權利要求1所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：mevpp兩階段魯棒優化模型的目標函數為：
7.根據權利要求1所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰和備用輔助服務市場魯棒競價方法，其特征在于：采用組合范疇語法c&cg算法求解mevpp兩階段魯棒優化模型，得到mevpp參與市場魯棒競價策略以及實時運行策略，具體為：
8.根據權利要求7所述的一種考慮不確定性的多能源虛擬電廠協同參與調峰...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫金莉，崔一鉑，凌在汛，向慕超，劉曼佳，佟翾，畢偉，丁肇豪，衛璇，陳佳瑤，王業涵，
申請(專利權)人：國網湖北省電力有限公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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