[发明专利]一种考虑分布式电源波动性的虚拟发电厂组合优化方法及模型

权利要求书

1.一种考虑分布式电源波动性的虚拟发电厂组合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据不同地区的地理位置、环境状况和资源分布综合考虑多种因素合理选择分布式电源，并对各个分布式电源的出力进行预测；

(2)根据匹配度计算公式，计算各分布式电源预测出力与虚拟发电厂发用电计划的匹配度；

各分布式电源预测出力与虚拟发电厂发用电计划的匹配度采用以下公式计算：

在t时段的匹配度的具体计算公式为：

式中，S_t表示t时段匹配度，N为分布式电源种类，i为分布式电源编号，P_i^t为分布式电源i在t时段预测出力，P_e为虚拟发电厂发用电计划电量；

在整个调度周期(1,2,…t,…T)内的基于可再生资源的分布式电源的匹配度为：

式中，S表示整个调度周期的匹配度，T为调度周期所取时间段，t为时间段序号，N为分布式电源种类，u_i表示分布式电源状态的0-1变量，i为分布式电源编号，P_i^t为分布式电源i在t时段预测出力，P_e为虚拟发电厂发用电计划电量；

(3)将得到最小匹配度时的各分布式电源纳入虚拟发电厂；

(4)判断由分布式电源形成的虚拟发电厂是否满足系统的调度需要；

(5)形成虚拟发电厂。

2.根据权利要求1所述的一种考虑分布式电源波动性的虚拟发电厂组合优化方法，其特征在于，所述步骤(3)中最小匹配度时各分布式电源的组合优化模型的目标函数为：

其中，T为调度周期所取时间段；S_t表示t时段匹配度，t为时间段编号；N为分布式电源种类；i为分布式电源类型编号；P_i^t为t时刻分布式电源i的预测出力；P_e为虚拟发电厂发用电计划电量；u_i表示分布式电源状态的0-1变量，u_i＝1表示分布式电源i作为虚拟发电厂的发电单元，u_i＝0表示分布式电源i不作为虚拟发电厂的发电单元。

3.根据权利要求2所述的一种考虑分布式电源波动性的虚拟发电厂组合优化方法，其特征在于：根据需求，选择日前、月度、季度或年度调度作为虚拟发电厂规划调度周期，相应S为日匹配度、月匹配度、季匹配度或年匹配度。

4.根据权利要求1所述的一种考虑分布式电源波动性的虚拟发电厂组合优化方法，其特征在于，所述步骤(4)中的调度需要为约束条件，包括：

(41)发电计划约束：

其中，N为分布式电源种类，分别表示t时刻蓄电池的充、放电功率；分别为蓄电池的充、放电效率；为t时刻虚拟发电厂负荷需求，为虚拟发电厂向电网提交的发电计划；u_i表示分布式电源状态的0-1变量，u_i＝1表示分布式电源i作为虚拟发电厂的发电单元，u_i＝0表示分布式电源i不作为虚拟发电厂的发电单元；P_i^t为t时刻分布式电源i的预测出力；

(42)可控分布式电源出力上下限约束：

其中，表示可控分布式电源最小出力，表示可控分布式电源最大出力；

(43)蓄电池充放电功率上、下限约束：

SOC_min≤SOC^t≤SOC_max (9)；

其中，分别为蓄电池t时刻充、放电功率；分别为蓄电池最小充、放电功率；分别为蓄电池最大充、放电功率；SOC^t为蓄电池t时刻的存储容量，SOC_min为蓄电池存储容量最小值，SOC_max为蓄电池存储容量最大值；

若满足调度需要，则选定上述分布式电源，执行步骤(5)形成虚拟发电厂；若不满足调度需要，则返回步骤(3)调整选择的分布式电源，直到满足调度需要。

5.一种考虑分布式电源波动性的虚拟发电厂组合优化系统，其特征在于，该系统包括模型，该模型包括目标函数及约束条件，所述目标函数为：

其中，S表示整个调度周期的匹配度，T为调度周期所取时间段；S_t表示t时段匹配度，t为时间段编号；N为分布式电源种类；i为分布式电源类型编号；P_i^t为t时刻分布式电源i的预测出力；P_e为虚拟发电厂发用电计划电量；u_i表示分布式电源状态的0-1变量，u_i＝1表示分布式电源i作为虚拟发电厂的发电单元，u_i＝0表示分布式电源i不作为虚拟发电厂的发电单元；

所述约束条件包括：

(a)发电计划约束：

其中，分别表示t时刻蓄电池的充、放电功率；分别为蓄电池的充、放电效率；为t时刻虚拟发电厂负荷需求，为虚拟发电厂向电网提交的发电计划；u_i表示分布式电源状态的0-1变量，u_i＝1表示分布式电源i作为虚拟发电厂的发电单元，u_i＝0表示分布式电源i不作为虚拟发电厂的发电单元；P_i^t为t时刻分布式电源i的预测出力；

(b)可控分布式电源出力上下限约束：

其中，表示可控分布式电源最小出力，表示可控分布式电源最大出力；

(c)蓄电池充放电功率上、下限约束：

SOC_min≤SOC^t≤SOC_max (9)；

其中，分别为蓄电池t时刻充、放电功率；分别为蓄电池最小充、放电功率；分别为蓄电池最大充、放电功率；SOC^t为蓄电池t时刻的存储容量，SOC_min为蓄电池存储容量最小值，SOC_max为蓄电池存储容量最大值。