[发明专利]一种虚拟电厂可再生能源优化配置方法

说明书

本发明公开了一种虚拟电厂可再生能源优化配置方法，旨在解决现有技术中可再生能源并网成本高、容易影响电网的技术问题。其包括：根据虚拟电厂电能输出形式建立虚拟电厂电能输出模型；基于虚拟电厂经济效益最大化建立虚拟电厂优化目标函数；根据极端学习机算法建立虚拟电厂的可再生能源发电惩罚成本模型，并进行模型训练；利用遗传算法求解虚拟电厂优化目标函数，获得虚拟电厂可再生能源优化配置结果。本发明能够快速准确的获得最优的虚拟电厂可再生能源优化配置结果，增加虚拟电厂运行的经济型，同时降低并网对电网的影响。

技术领域

本发明涉及一种虚拟电厂可再生能源优化配置方法，属于虚拟电厂优化技术领域。

背景技术

近年来，随着化石能源的大量消耗和环境污染问题的日渐严重，国家提出将分布式电源接入配电网进行功能的策略，使得风力发电、光伏发电等可再生能源迅速发展，在能源结构中占据越来越高的比重。可再生能源具有数量大、容量小、分布范围大的特点，虽然可再生能源的使用可以缓解化石能源压力、保护环境，但是可再生能源的并网成本很高，而且可再生能源并网会对电网的稳定运行产生较大的影响。

虚拟电厂是一个虚拟的集成控制系统，其可以将电力系统中的分布式电源、可控负荷及储能系统整合在一起，共同实现电能的传输与设备的运行，通过调制分布式电源与智能电网的逻辑关系，将电网中的能源输送给用户，进一步实现具有经济价值的综合发电厂。目前，对于虚拟电厂的研究主要集中在模型框架、优化调度、运行控制和市场竞价等方向，通过相关研究发现，虚拟电厂可以通过先进的控制、计量、通信等技术精细地控制一定区域内分散的分布式电源、可变负荷和储能装置，并将其集成管理，以达到对分布式电源的有效聚合与管理。虽然针对虚拟电厂的研究已经取得一定成果，但是面对日益增长的能源需求，还需要研究出更高效、可靠的虚拟电厂。

发明内容

针对现有技术中可再生能源并网成本高、容易影响电网，而虚拟电厂还需进一步优化的技术问题，本发明提出了一种虚拟电厂可再生能源优化配置方法，针对虚拟电厂运行情况建立虚拟电厂电能输出模型和虚拟电厂优化目标模型，通过遗传算法对优化目标模型进行求解，获得最优的虚拟电厂可再生能源优化配置，增加虚拟电厂运行的经济型，同时降低并网对电网的影响。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种虚拟电厂可再生能源优化配置方法，具体包括如下步骤：

S1、根据虚拟电厂电能输出形式建立虚拟电厂电能输出模型；

S2、基于虚拟电厂经济效益最大化建立虚拟电厂优化目标函数；

S3、建立虚拟电厂的可再生能源发电惩罚成本函数，并通过训练极端学习机简化可再生能源发电惩罚成本函数计算；

S4、利用遗传算法求解虚拟电厂优化目标函数，获得虚拟电厂可再生能源优化配置结果。

进一步的，所述虚拟电厂电能输出形式包括风机发电出力、光伏发电出力、燃气轮机发电出力和储能电池发电出力。

进一步的，所述虚拟电厂优化目标函数的公式如下：

其中，f表示虚拟电厂的输出功率，ρ_d表示虚拟电厂向用户供电的售价，P_dn表示节点n的负荷，C_gn表示燃气轮机的发电成本，C_en表示储能电池的充放电成本，C_cn表示可中断负荷的裁减成本，E_k表示虚拟电厂可再生能源发电总惩罚成本，ρ_E表示虚拟电厂购电时的电价，P_S表示虚拟电厂向配电网购买的电能功率，n＝1,2,…,N，N为虚拟电厂的节点总数。

进一步的，P_S满足以下公式：