[发明专利]一种虚拟电厂动态灵活性评估方法

权利要求书

1.一种虚拟电厂动态灵活性评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、设置燃气轮机、储能设备、光伏发电设备、风力发电机设备、需求侧响应热负荷和电动汽车充电站的输出功率约束条件，构建虚拟电厂的分布式能源资源模型；

B、设置虚拟电厂网络中电压幅值、电流和注入功率，得到虚拟电厂的网络约束条件，构建虚拟电厂网络潮流模型；

C、将储能设备、需求侧响应热负荷和电动汽车充电站定义为储能类设备，将燃气轮机、光伏发电设备和风力发电机设备定义为发电机类设备；定义所有的分布式发电能源资源的输出功率构成的决策变量向量，其中所有储能类设备的输出有功功率构成的决策变量为P_E，所有的发电机类设备的输出有功功率构成的决策变量为P_G，定义所有的分布式能源资源设备的无功功率构成的决策变量为Q；基于鲁棒优化方法，提取储能类和发电机类分布式资源的运行约束条件；

D、根据步骤A虚拟电厂的分布式能源资源模型中的参数、步骤B虚拟电厂网络潮流模型的参数以及步骤C储能类和发电机类分布式资源的运行约束条件，基于两阶段鲁棒优化算法，分别求解等效储能类设备和等效发电机类设备的约束参数；

E、基于步骤D的约束参数，获取虚拟电厂灵活性评估结果；

所述步骤E中，将虚拟电厂等效为一个等效储能类设备和一个等效发电机类设备，基于步骤D的结果，等效储能类设备和等效发电机类设备的灵活范围分别如式(88)和式(89)：

其中，矩阵A_E是表示等效储能的输出功率上下界和储能能量上下界约束参数的常数矩阵；矩阵A_G是表示等效发电机的输出功率上下界和爬坡上下界约束参数的常数矩阵；表示由等效储能设备约束参数的主问题优化得到的结果；表示由等效发电机约束参数的主问题优化得到的结果；P_ESS表示由各时刻等效储能类设备输出有功功率构成的向量；P_GEN表示由各时刻等效发电机类设备输出有功功率构成的向量；

虚拟电厂的输出有功功率如式(90)：

P_VPP＝P_ESS+P_GEN (90)

P_VPP表示由各时刻虚拟电厂输出有功功率构成的向量。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟电厂动态灵活性评估方法，其特征在于，

所述步骤A中燃气轮机的输出功率约束条件为：

其中，表示节点i处ψ相的燃气轮机在时刻t的输出有功功率；表示节点i处ψ相的燃气轮机在时刻t的输出无功功率；表示节点i处ψ相的燃气轮机的最大输出有功功率；表示节点i处ψ相的燃气轮机的最小输出有功功率；表示节点i处ψ相的燃气轮机的最大输出无功功率；表示节点i处ψ相的燃气轮机的最小输出无功功率；表示节点i处的燃气轮机在时刻t的输出有功功率；

燃气轮机的有功功率的爬坡约束条件如下：

其中，r_i^CHP表示节点i处的燃气轮机的爬坡参数，表示节点i处ψ相的燃气轮机在时刻t-1的输出有功功率。

3.根据权利要求2所述的一种虚拟电厂动态灵活性评估方法，其特征在于，

所述步骤A中储能设备的输出功率约束条件为：

其中，表示在t时刻节点i处ψ相的储能设备的净输出有功功率；表示在t时刻节点i处ψ相的储能设备的净输出无功功率；表示节点i处ψ相的储能设备放电有功功率最大值；表示节点i处ψ相的储能设备充电有功功率最大值；表示节点i处ψ相的储能设备的最大容量；表示在t时刻节点i处的储能设备的净输出有功功率；

将式近似为如下线性化形式：

储能设备的能量约束条件为：

其中，表示节点i处在时刻t的储能设备的能量；表示节点i处在时刻t-1的储能设备的能量；表示节点i处储能设备的最小能量；表示节点i处储能设备的最大能量；表示节点i处储能设备的自放电率；Δt表示两个决策时刻的时间间隔。