[发明专利]用于区域电网新能源消纳的虚拟电厂可控热负荷调度方法

说明书

本发明公开了一种用于区域电网新能源消纳的虚拟电厂可控热负荷调度方法，所述方法基于分步逼近的思想，制订基于虚拟电厂采用“大负荷+小负荷+第三方独立储能”的新能源消纳机制，将大功率热负荷优先投入消纳，其出力曲线尽可能贴近新能源预期消纳曲线。将海量小功率热负荷用于平滑消纳曲线，综合小功率热负荷的电流和流量等信息，实时判断区域内电热水器类小负荷可用于消纳的总量；虚拟电厂基于温度信息制定海量电热水器类小负荷调用顺序；当若干小功率热负荷群参与后仍不满足预期消纳控制时，则考虑调用第三方独立储能。本发明克服了现有调度方法的随机性缺点，最大程度保证区域内可控热负荷优先承担消纳任务，减少独立储能的投资成本。

技术领域

本发明涉及虚拟电厂领域，具体的说是涉及一种用于区域电网新能源消纳的虚拟电厂可控热负荷调度方法。

背景技术

能源互联网背景下新型可再生能源发电将会大规模地接入电网，以降低传统化石能源发电的比例，实现电网的低碳化和清洁化发展。东北地区，风力发电资源丰富，近年来风电技术发展迅速。然而随着可再生能源发电比重的增加，电网调控需求的容量和调控机组的爬坡速率也必须显著地提高，新能源消纳问题随之产生。虚拟电厂可聚合可控负荷、储能等需求侧资源参与调峰、调频和新能源消纳等多个场景，目前具有广阔的发展潜力。

随着能源互联网建设力度的不断加大，温控负荷开始受到人们的高度关注，它参与需求侧响应的潜力势必会被深入挖掘和充分发挥。用户能够借助温控负荷储能的独特属性参与容量市场，利用调峰、调频等方式获取一定的经济回报。以蓄热锅炉为代表的大功率可控热负荷具有深远的市场前景。以空调、冰箱、电热水器等为代表的居民温控负荷因具有快速响应、能量存储、高可控性等优点已成为可再生能源消纳的重要响应资源。

目前，作为负荷聚集商的虚拟电厂调度方式具有随机性，并没有按照规则分配内部可调资源的调度顺序。

发明内容

技术目的：针对现有技术中的缺陷，本发明公开了一种用于区域电网新能源消纳的虚拟电厂可控热负荷调度方法，基于分步逼近的思想，制定基于“大功率热负荷靠拢+小功率热负荷聚合逼近+第三方储能系统辅助”的新能源消纳机制，克服了现有调度方法中的随机性的缺陷，最大程度地保证区域内可控热负荷优先承担消纳任务，减少独立储能的投资成本。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案。

一种用于区域电网新能源消纳的虚拟电厂可控热负荷调度方法，所述方法采用“大功率热负荷靠拢+小功率热负荷聚合逼近+第三方储能系统辅助”的分步逼近的方法实现新能源消纳，具体包括：

步骤S1、虚拟电厂获取计划新能源消纳曲线：虚拟电厂根据本区域预测发电量和实际用电量的差值，生成计划新能源消纳曲线；

步骤S2、大功率热负荷靠拢：虚拟电厂首先调用大功率热负荷，大功率热负荷承担新能源消纳的主要任务，使其出力曲线靠拢计划新能源消纳曲线；

步骤S3、小功率热负荷聚合逼近：虚拟电厂聚合海量小功率热负荷群，虚拟电厂根据新能源消纳总任务和大功率热负荷完成的消纳任务，确定小功率热负荷需要承担的总新能源消纳任务，对海量小功率热负荷群进行消纳电量或削减小负荷，在逼近计划新能源消纳曲线的同时，进一步平滑实际新能源消纳曲线；

步骤S4、判断虚拟电厂可控热负荷调度是否完成：虚拟电厂获取实际新能源消纳曲线，结合步骤S1中的计划新能源消纳曲线，判断二者之间是否小于误差阈值，若是，则虚拟电厂可控热负荷调度完成；若否，则进行步骤S5；

步骤S5、第三方储能系统辅助：在小功率热负荷聚合逼近处理后，其可调度空间仍不满足新能源消纳的调度需求时，虚拟电厂将第三方储能系统投入使用，参与新能源消纳任务。

优选地，所述步骤S2中大功率热负荷靠拢的过程中，从功率约束和功率波动约束两方面控制大功率热负荷，使其完成新能源消纳的主要任务，其公式计算为：