[发明专利]一种考虑快速启停设备的多能虚拟电厂调节能力计算方法

说明书

本发明提出一种考虑快速启停设备的多能虚拟电厂调节能力计算方法，属于综合能源系统的运行控制技术领域。该方法首先建立由目标函数和约束条件构成的多能虚拟电厂调节能力计算模型，并将该模型转化为矩阵形式；利用改进的嵌套列约束生成算法对矩阵形式的多能虚拟电厂调节能力计算模型进行求解，获得多能虚拟电厂调节能力计算结果。本方法计算的虚拟电厂调节能力包括每个调度时刻的功率基准值及最大向上、向下调节能力，计算出的功率基准及调节能力保证了多能虚拟电厂的成本最小，且本方法可保证计算出的调节能力鲁棒可行，避免了电力系统的二次调度。本发明旨在计算虚拟电厂在调峰辅助服务市场中的调节能力，提高电力系统的灵活性。

技术领域

本发明涉及一种考虑快速启停设备的多能虚拟电厂调节能力计算方法，属于综合能源系统的运行控制技术领域。

技术背景

能源互联网环境下，以新能源发电为代表的大量分布式资源的随机性、波动性为电力系统乃至能源系统带来了巨大挑战，对电网的安全、可靠、经济运行产生重大影响。虚拟电厂作为对分布式资源接入电网进行有效管理的重要形式，将大量的分布式资源、可控负荷和储能装置聚合成一个虚拟的整体，从而参与电网的运行和调度，提升电网运行的安全性与经济性，同时降低电网投资成本。

多能虚拟电厂如何调度、利用其内部的多能分布式资源参与电网调度，是虚拟电厂需要研究的课题之一。对于一个多能虚拟电厂，计算其调节能力是电网对其进行调控，利用其灵活性的基础。例如专利申请号为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，用其最大内嵌正方体表示虚拟电厂的调节能力，但该聚合方法未考虑虚拟电厂中的多种能量转换设备，例如热电联产机组和电锅炉等，且未考虑虚拟电厂的调节能力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

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种考虑快速启停设备的多能虚拟电厂调节能力计算方法。本方法计算的虚拟电厂调节能力包括每个调度时刻的功率基准值及最大向上、向下调节能力，计算出的功率基准及调节能力保证了多能虚拟电厂的成本最小，且本方法可保证计算出的调节能力鲁棒可行，避免了电力系统的二次调度。本发明旨在计算虚拟电厂在调峰辅助服务市场中的调节能力，提高电力系统的灵活性。

本发明提出一种考虑快速启停设备的多能虚拟电厂聚合方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)记多能虚拟电厂调节能力的变量集合为其中，t为调度时段的编号，Υ为调度时段的集合，为多能虚拟电厂在调度时段t的联络线有功功率的基准值，和分别为多能虚拟电厂在调度时段t的联络线有功功率最大向上调节量和最大向下调节量；

(2)建立多能虚拟电厂调节能力计算模型的目标函数：

S_SD＝S_G∪S_CHP∪S_GB∪S_AC,S_QD＝S_EB∪S_EC