[发明专利]计及需求响应与电制氢系统的虚拟电厂运行效果评估方法

说明书

本发明提供一种计及需求响应与电制氢系统的虚拟电厂运行效果评估方法，全面考虑各项组成虚拟电厂的分布式资源的成本，以系统调度总成本作为VPP运行效果的总评价指标，对VPP运行效果进行了精细的评估，该方法能够弥补现有对VPP运行效果评估只关注某一方面的局限与不足，为研究各项分布式资源对VPP贡献与影响提供借鉴与参考，有助于各项分布式资源在VPP中的应用发展，同时相关评价指标也反过来作为运行目标引导VPP运行。

技术领域

本发明涉及虚拟电厂运行效果评估技术领域，尤其涉及一种计及需求响应与电制氢系统的虚拟电厂运行效果评估方法。

背景技术

为适应我国未来能源转型形势，大力建设发展可再生能源已成为国家能源战略的重要组成成分，然而风电、光伏等可再生能源却具有很大的不确定性，对电力系统调节带来了极大的挑战。同时，随着全球环境问题日益凸显，大量分布式资源因其经济、灵活、环保等特点受到重视，但其发展受到容量小、分布广、种类多等诸多问题的限制。在此背景下，虚拟电厂(virtual power plant， VPP)聚合多种分布式资源，作为一个整体参与上网、电力市场竞争，将大大提高可再生能源的消纳，并为系统提供灵活性调节。分布式资源中包括大量的柔性负荷，为充分发挥其灵活调节能力，国内外都提出开展需求响应，引导需求侧资源改变自身用电模式，配合电网削峰填谷、消纳新能源。此外，氢能作为一种重要的清洁能源，是能源清洁、低碳、可持续转型的重要方向之一，以可再生能源制氢不仅可以加大新能源的消纳，还能参与电能存储和电力辅助调节，对能源互联网的建设具有重要意义。在已有的VPP研究中，对VPP运行效果的评估不够全面，仅考虑了VPP的运行收益，尚未对环境污染成本、弃风弃光成本和常规火电机组成本进行综合考虑。对含需求响应和电制氢系统的VPP研究，以及需求响应和电制氢系统对VPP影响的研究都较少。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种计及需求响应与电制氢系统的虚拟电厂运行效果评估方法，以克服或至少部分解决现有技术所存在的上述问题。

一种计及需求响应与电制氢系统的虚拟电厂运行效果评估方法，包括步骤：

计算组成虚拟电厂的各项分布式资源的相关成本与约束情况；

根据组成虚拟电厂的各项分布式资源的成本，以及火电机组的相关成本，确定系统调度总成本，将其作为总指标评估虚拟电厂参与系统调度整体运行效果。

进一步的，所述组成虚拟电厂的各项分布式资源包括需求响应、电制氢系统、新能源发电、燃气轮机组和储能装置。

进一步的，所述需求响应的相关成本与约束情况包括：

需求响应成本为负荷变化量的二次函数：

其中，C_DR为需求响应成本，N_DR为需求响应负荷数目，D_it为第i个需求响应负荷在第t时段的负荷变化量，r_i2、r_i1分别为第i个需求响应成本的二次项系数、一次项系数，

需求响应负荷变化量满足上下限约束，以及需求响应前后总负荷不变，如下式所示：

其中，D_it,max为第i个需求响应负荷在第t时段所允许的最大变化量。

进一步的，所述电解氢系统的相关成本与约束情况包括电解槽、压缩机和储氢罐三部分，

所述电解槽考虑碱式电解技术，具体函数关系表示如下：