[发明专利]一种基于分类聚合的虚拟电厂调度参数计算方法

权利要求书

1.一种基于分类聚合的虚拟电厂调度参数计算方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)将电网中的多个分布式发电机聚合形成一个虚拟发电机模型，包括以下步骤：

(1-1)计算虚拟发电机模型的向上爬坡速率：

式中，ramp^G_T，up是虚拟发电机模型的向上爬坡速率，ramp^G_i,up是序号为i的分布式发电机的向上爬坡速率，I是电网中所有分布式发电机的数量；

(1-2)计算虚拟发电机模型的向下爬坡速率：

式中，ramp^G_T，down是虚拟发电机模型的向下爬坡速率，ramp^G_i,down是序号为i的分布式发电机的向下爬坡速率；

(1-3)计算虚拟发电机模型的电出力上限：

(1-3-1)设定序号为i的分布式发电机的初始电出力为P_i(0)，电出力上限为P^G_i,max，对序号为i的分布式发电机在电网各调度时刻t的电出力上限P_t^G_i,max进行修正，其中t＝1,2...96，过程如下：

a、令调度时刻t＝1；

b、若P_i(t-1)+Δt·ramp^G_i，up≥P^G_i,max，Δt为调度时刻的时间间隔，则该分布式发电机在该调度时刻的电出力上限为：P_t^G_i,max＝P^G_i,max，且使以后各调度时刻的电出力上限均为P^G_i,max；

c、若P_i(t-1)+Δt·ramp^G_i，up＜P^G_i,max，则该分布式发电机在该调度时刻的电出力上限为：P_t^G_i,max＝P_i(t-1)+Δt·ramp^G_i,up；

d、使t＝t+1，返回步骤a，直到计算完成所有的调度时刻，分别得到所有I个分布式发电机在各个调度时刻的电出力上限P_t^G_i,max；

(1-3-2)将步骤(1-3-1)的所有I个分布式发电机在各个调度时刻的电出力上限P_t^G_i,max相加，得到虚拟发电机模型在各调度时刻的电出力上限P_t^G_T,max：

(1-4)计算虚拟发电机模型的电出力下限：

(1-4-1)设定序号为i的分布式发电机的初始电出力为P_i(0)，电出力下限为P^G_i,min，对序号为i的分布式发电机各个调度时刻t的电出力下限P_t^G_i,min进行修正，t＝1,2...96，过程如下：

a、令调度时刻t＝1；

b、若P_i(t-1)-Δt·ramp^G_i，down≤P^G_i,min，则该分布式发电机在该调度时刻的电出力下限为：P_t^G_i,min＝P^G_i,min，且使以后各调度时刻的电出力下限均为P^G_i,min；

c、若P_i(t-1)-Δt·ramp^G_i，down＞P^G_i,min，则该分布式发电机在该调度时刻的电出力下限为：P_t^G_i,min＝P_i(t-1)-Δt·ramp^G_i，down；

d、使t＝t+1，返回步骤a，直到计算完成所有的调度时刻，分别得到所有I个分布式发电机各个调度时刻的电出力下限P_t^G_i,min；

(1-4-2)将步骤(1-4-1)的所有I个分布式发电机各个调度时刻的电出力下限P_t^G_i,min相加，得到虚拟发电机模型在各调度时刻的电出力下限P_t^G_T,min：

(2)将电网中的多个储能设备聚合，形成一个虚拟储能设备模型，包括以下步骤：

(2-1)计算虚拟储能设备模型的充电功率上限：

式中，P^char_T，max是虚拟储能设备模型的充电功率上限，P^char_m,max是序号为m的储能设备的充电功率上限，M是储能设备的总数；

(2-2)计算虚拟储能设备模型的放电功率上限：

式中，P^disc_T,max为虚拟储能设备模型的放电功率上限，P^disc_m,max为序号为m的储能设备的放电功率上限；

(2-3)计算虚拟储能设备模型的容量上限：

(2-3-1)设定序号为m的储能设备的初始电量为E_m(0)，容量上限为W^ess_m,max，对序号为m的储能设备各个调度时刻t的容量上限W_t^ess_m,max进行修正，t＝1,2...96，过程如下：

a、令调度时刻t＝1；

b、若E_m(t-1)+Δt·P^char_m,max≥W^ess_m,max，则该调度时刻序号为m的储能设备的容量为：W_t^ess_m,max＝W^ess_m,max，且使以后各调度时刻的容量上限均为W^ess_m,max；

c、若E_m(t-1)+Δt·P^char_m,max＜W^ess_m,max，则该调度时刻序号为m的储能设备的容量为：W_t^ess_m,max＝E_m(k-1)+Δt·P^char_m,max；

d、使t＝t+1，返回步骤a，直到计算了所有调度时刻，分别得到所有M台储能设备在各个调度时刻的容量上限；

(2-3-2)将步骤(2-3-1)得到M台储能设备在各个调度时刻的容量上限相加，得到各调度时刻虚拟储能设备模型容量上限W_t^ess_T,max：

(2-4)计算虚拟储能设备模型的容量下限：

(2-4-1)设定序号为m的储能设备的初始电量为E_m(0)，储能容量下限为W^ess_m,min，对序号为m的储能设备在各个调度时刻t的容量下限W_t^ess_m,min进行修正，t＝1,2...96，步骤如下：

a、令调度时刻t＝1；

b、若E_m(t-1)-Δt·P^disc_m,max≤W^ess_m,min，则该调度时刻序号为m的储能设备的容量为：W_t^ess_m,min＝W^ess_m,min，且使以后各调度时刻的容量下限均为W^ess_m,miⁿ；

c、若E_m(t-1)-Δt·P^disc_m,max＞W^ess_m,min，则该调度时刻序号为m的储能设备的容量为：W_t^ess_m,min＝E_m(k-1)-Δt·P^disc_m,max；

d、使t＝t+1，返回步骤a，直到计算了所有调度时刻，分别得到M台储能设备在各个调度时刻的容量下限；

(2-4-2)将步骤(2-4-1)得到的M台储能设备各个调度时刻的容量下限相加，得到各调度时刻虚拟储能设备模型的容量下限W_t^ess_T,min：

(3)将电网中的风电、光伏和电负荷聚合形成一个虚拟负荷曲线的模型：

式中，为虚拟负荷曲线调度时刻t的负荷功率，从虚拟电厂能量管理系统获取；为调度时刻t的电负荷预测值，从虚拟电厂能量管理系统获取；P_t^solar和P_t^wind为调度时刻t的光伏和风电功率预测值，从虚拟电厂能量管理系统获取；

(4)由步骤(1)获得的虚拟发电机模型的向上爬坡速率、向下爬坡速率、电出力上限和电出力上限，步骤(2)获得的虚拟储能设备模型的充电功率上限、放电功率上限、容量上限和容量下限以及步骤(3)获得的虚拟负荷曲线的模型共同构成虚拟电厂的调度参数，将虚拟电厂的调度参数上报至电力系统控制中心，供电力系统控制中心对虚拟电厂进行调度。