[发明专利]计及区块链技术的虚拟电厂随机自适应鲁棒优化调度方法

说明书

本发明公开了计及区块链技术的虚拟电厂随机自适应鲁棒优化调度方法，步骤是：根据原始数据构造以虚拟电厂整体利润最优为目标的虚拟电厂确定性模型；进一步考虑虚拟电厂运行过程中的不确定性，采用随机规划法处理市场电价的不确定性，采用自适应鲁棒方法处理光伏出力的不确定性，建立虚拟电厂随机自适应鲁棒调度模型，并通过优化建模软件GAMS进行求解；最后，虚拟电厂聚合商将优化所得的日前计划出力结果通过智能合约编辑器Remix发布至以太坊平台上，并发送到各个分布式能源节点。

技术领域

本发明属于电力系统电源调度领域，特别涉及一种计及区块链技术的虚拟电厂随机自适应鲁棒优化调度方法。

背景技术

我国能源结构正向清洁、低碳方向转变，而可再生能源具有地理位置分散、随机性强、波动性大、可控性较弱等特点，随着接入电网的总规模不断扩大，对电网的安全、可靠、经济运行提出了新挑战。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)通过先进的通信、计量和控制技术聚合可再生能源、储能、需求响应(demand response,DR)等多种分布式能源，作为一个整体参与电网运行，能够减小分布式能源单独并网对公网造成的冲击，并提高其市场竞争力。

VPP在优化调度过程中会受到可再生能源出力以及市场电价等不确定性因素的影响。针对光伏出力的不确定性程度较高，采用自适应鲁棒方法考虑最恶劣情况下的光伏出力；针对市场电价不确定性程度较低，采用随机规划方法处理市场电价的不确定性，将自适应鲁棒与随机规划相结合建立了VPP随机自适应鲁棒调度模型。

进一步，目前集中化的虚拟电厂管理模式存在信息数据不安全、利润分配不合理、管理繁琐等问题。而区块链技术以其去中心化、公开透明、不可篡改等特性为解决上述虚拟电厂管理模式存在的一些问题提供了一种新的途径。相互结合能够建立一种计及区块链技术的虚拟电厂随机自适应鲁棒优化调度方法。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种计及区块链技术的虚拟电厂随机自适应鲁棒优化调度方法，能够有效处理运行过程中的不确定性，保证优化调度的公开透明。

本发明具体为计及区块链技术的虚拟电厂随机自适应鲁棒优化调度方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤(1)、根据原始数据构建以虚拟电厂VPP利润最大化为目标的VPP确定性模型，并构建模型约束条件；所述原始数据包括日前能量市场DAM、实时能量市场RTM数据以及VPP各聚合单元的参数；所述约束条件包括燃气轮机约束、ESS约束、可中断负荷约束、DAM/RTM交易量约束、功率平衡约束；

步骤(2)、在VPP确定性模型的基础上，采用随机规划法处理市场电价的不确定性，采用自适应鲁棒方法处理光伏出力的不确定性，从而建立VPP随机自适应鲁棒模型；并采用优化建模软件GAMS进行求解；

步骤(3)、VPP聚合商将优化所得的日前计划出力结果通过智能合约编辑器Remix发布至以太坊平台上，并发送到各个分布式能源节点。

进一步的，所述步骤(1)中建立VPP确定性模型，具体包括以下步骤：

步骤1.1：VPP所有者的优化目标是最大化累计盈利，包括参与DAM和RTM所获得的收入、燃气轮机的运行成本、中断负荷成本，其目标函数表示为：

其中，T为一天的总时段数；分别为DAM和RTM电价；为VPP在DAM的购售电量；为VPP在RTM的购售电量；k^p为购电系数，表示购电价格与售电价格之比；为燃气轮机的运行成本；为中断负荷成本；

采用分段线性函数描述燃气轮机的运行成本：