[发明专利]一种基于等微增率准则的多能虚拟电厂运行参数聚合方法

说明书

本发明涉及一种基于等微增率的多能虚拟电厂运行参数聚合方法，属于综合能源系统的运行控制技术领域。本发明方法将与电力系统相连的多能虚拟电厂中的发电机、热电联产机组、电负荷、热负荷等值为一台聚合发电机，该聚合发电机包含功率上下限及最大爬坡速率等运行参数，与电力系统通过联络线相连，便于电力系统调度，为电力系统提供额外的灵活性。本方法基于等微增率准则，尽可能减小了灵活性损失，且计算速度较快，便于多能虚拟电厂使用。

技术领域

本发明涉及一种基于等微增率的多能虚拟电厂运行参数聚合方法，属于综合能源系统的运行控制技术领域。

背景技术

为了提高多种能源的利用效率、充分利用各种能源的灵活性，减少碳排放量并提高新能源的渗透率，能源互联网及综合能源系统的概念应运而生。热电联产技术可充分利用燃料中的能量，在发电的同时利用余热供热，在工业生产、城市供热等领域有广泛的应用。

近年来电力系统中新能源发电的比例逐年上升，新能源发电随机性、间歇性、波动性的特点为电力系统的运行带来了新的挑战，电力系统亟需探索新的灵活性以减少新能源随机性带来的冲击。很多生产工艺同时需要电能和热能的工厂均装有热电联产机组，这些机组难以由电力系统调度中心集中控制。

聚合技术可在考虑电、热负荷平衡的同时将一定地理范围内的工厂中的自备小型发电机、分布式光伏发电装置、热电联产机组及电、热负荷聚合为一个发电机，该聚合发电机包含有功功率上下限及最大爬坡速率等运行参数，可将这些运行参数提供给电力系统调度中心，电力系统调度中心可根据该模型下发调度指令，再通过解聚合技术将电力系统调度指令分配给各机组，完成对电力系统调度计划的跟随，从而使电力系统可以调控这些机组，为电力系统提供了新的灵活性。例如专利申请号(或公开号)为201910092126.9、发明名称为“一种基于最大内嵌正方体的虚拟电厂灵活性聚合方法”的中国专利申请，将分布式光伏发电装置、蓄电池及热负荷聚合形成虚拟电厂，并求解其最大内接正方体，以得到虚拟电厂的输出功率范围，用于电力系统调度。但该聚合方法未考虑虚拟电厂最大、最小有功功率可能随时间变化而变化的特点，因此该聚合方法过于保守，损失了一定的灵活性。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于等微增率准则的多能虚拟电厂运行参数聚合方法，针对已有技术中存在的最大、最小值不随时间变化或计算时间过长的问题，对聚合方法进行改进，以使虚拟电厂向电力系统提供尽可能多的灵活性。

本发明提出的基于等微增率准则的多能虚拟电厂运行参数聚合方法，包括以下步骤：

(1)设定多能虚拟电厂包含k台热电联产机组、m台发电机、电负荷和热负荷，将发电机、热电联产机组、电负荷和热负荷等值为一台聚合发电机，该聚合发电机与电力系统通过联络线相连，根据等微增率准则，求解以下联立方程，分别得到多能虚拟电厂中待聚合的各热电联产机组的最低有功功率

c^chp_j＝α^j·(p^chp_j)²+βⁱ·p^chp_j+γ^j

其中，k表示多能虚拟电厂中待聚合的热电联产机组总台数，c^chp_j表示第j台热电联产机组的成本函数，α^j、β^j、γ^j为第j台热电联产机组成本函数的二次项、一次项及常数项系数，ρ^j为第j台热电联产机组的热电比，上述热电联产机组的参数可从热电联产机组说明书或根据实际运行数据获取；表示第j台热电联产机组在调度时刻t的供热功率，表示第j台热电联产机组在调度时刻t的电出力，表示多能虚拟电厂在调度时刻t的热负荷功率，根据热负荷的历史运行数据预测得到；Υ为所有调度时刻构成的集合；