[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

说明书

本发明公开了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，包括根据不同地区的地理位置、环境状况、资源分布等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；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；将得到最小匹配度时的各分布式电源纳入虚拟发电厂；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；形成虚拟发电厂。本发明采用多阶段非线性整数规划方法建立不确定情形虚拟发电厂组合优化模型，该模型以分布式资源的运行状态为决策变量，以最小化匹配度为目标，可以根据系统发用电计划实时调控虚拟发电厂组合决策。

技术领域

本发明涉及电力系统优化方法，特别是涉及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。

背景技术

近年来，虚拟发电厂作为分布式电源发展的一种新的形态越来越受到学术界的重视。智能电网背景下的虚拟电厂已得到了扩展和外延，可以理解为是通过分布式电力管理系统将配电网中分布式电源、可控负荷和储能系统合并作为一个特别的电厂参与电网运行，从而很好地协调智能电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益；与微电网不同，虚拟电厂不可孤岛运行，虚拟电厂内的分布式电源需要通过外部电网才能采购实际的运行网络。虚拟发电厂概念的提出，使得分布式电源大范围投入电网运行成为可能，也可以为传输系统的管理提供服务。

随着用户侧电源快速发展，作为用户侧分布式电源有效利用的虚拟电厂技术必将得到广泛的应用，目前国内对用户侧虚拟电厂的研究整体才刚刚起步，对虚拟电厂的构成、特征形态、接入和运行特性的机理研究还很缺乏，因此本方法具有非常重要的现实意义。

现有虚拟发电厂的组合方法是根据地域划分的，是将区域中所有的分布式资源进行聚合表达，所得到的代表该区域的单一虚拟发电厂模型，未考虑主动优化问题，某些场景中无法满足电力系统经济运行的要求。

发明内容

发明目的：为了优化虚拟发电厂内部分布式电源组合方式，本发明考虑分布式电源的波动性，建立虚拟发电厂优化组合模型，提供了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。

技术方案：本发明提供了一种考虑分布式电源波动性的虚拟发电厂组合优化方法，包括以下步骤：

(1)根据不同地区的地理位置、环境状况、资源分布等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；

(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。

进一步的，所述步骤(2)中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，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。