[发明专利]一种计及风险的分布式电源与储能虚拟电厂鲁棒优化方法

说明书

本发明涉及一种计及风险的分布式电源与储能虚拟电厂鲁棒优化方法，应用于分布式电源与储能组成的VPP优化调度中，包括：依据条件风险价值定义运行风险，将运行风险分为弃可再生能源风险和失负荷风险两类，并对分类后的风险进行分段线性化处理；对分布式电源与储能组成的VPP构建计及风险的两阶段鲁棒优化调度模型，并基于分段线性化处理结果对两个阶段模型设定约束条件；对模型进行求解，确定鲁棒模型不确定集，并制定调度方案。与现有技术相比，本发明具有能够利用可再生能源出力的概率分布信息，实现调度计划风险准确定量分析等优点。

技术领域

本发明涉及分布式电源技术领域，尤其是涉及一种计及风险的分布式电源与储能虚拟电厂鲁棒优化方法。

背景技术

随着世界能源危机、全球气候变化等一系列问题的日益突出，大力发展可再生能源成为了世界各国能源战略部署的共同选择。其中，分布式电源，特别是分布式可再生能源，由于灵活、环保、经济的特点获得了大规模应用。然而，分布式电源也存在容量小、具有间断性和随机性、难以管理等问题，给其并网运行带来了挑战。为了解决这些问题，虚拟电厂(virtual power plant，VPP)的概念应运而生。VPP通过先进的控制、计量、通信等技术聚合分布式电源、储能等电力资源，并通过更高层面的软件构架实现各类资源的协调优化运行。VPP的建立可以有效减小分布式电源并网对配电网造成的冲击，提高系统运行的稳定性。

目前通过对VPP进行经济性分析，得出协同多种电力资源可以获得更大的收益。通过研究VPP与电网的日内互动机制，通过调整VPP内部的可调资源，可保证VPP满足电网的调整计划。还有研究考虑了售电侧放开对VPP需求响应的影响，提出了VPP的竞价策略。以及将电动汽车视为VPP中的储能资源，并对其多时间尺度的响应能力进行的评估。以上研究均建立了确定性模型。然而，VPP中往往分布着大量的分布式可在生能源，如风电、光伏等，其不确定性造成了VPP的调度运行的困难。为了应对可再生能源的不确定性，鲁棒优化方法由于不需要大量采样，并且可以满足所有随机场景的运行约束，因而得到了广泛应用。目前，已有技术采用鲁棒优化方法刻画了VPP中风电的不确定性，提出了VPP的鲁棒竞价模型。另外，还有基于鲁棒优化对VPP日内调度问题进行的研究，研究的算例结果表明采用鲁棒优化方法可减小实际日运行成本并提高优化策略的鲁棒性。另外还有文献提出了日前分布式资源鲁棒聚合和日内滚动修正衔接的VPP在线等值技术，并构建了考虑差异化调峰需求的VPP与电网的交互调度模式。

然而，上述的传统鲁棒优化模型存在两方面的不足。一方面，该方法难以确定合适的不确定集。当不确定集过大时，调度策略将会非常保守；反之，又会过于激进。另一方面，该方法无法利用可再生能源出力的概率分布信息，亦不能对调度计划的风险进行定量分析。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种计及风险的分布式电源与储能虚拟电厂鲁棒优化方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种计及风险的分布式电源与储能虚拟电厂鲁棒优化方法，应用于分布式电源与储能组成的VPP优化调度中，该方法包括：

依据条件风险价值定义运行风险，将运行风险分为弃可再生能源风险和失负荷风险两类，并对分类后的风险进行分段线性化处理；

对分布式电源与储能组成的VPP构建计及风险的两阶段鲁棒优化调度模型，并基于分段线性化处理结果对两个阶段模型设定约束条件；

对模型进行求解，确定鲁棒模型不确定集，并制定调度方案。

其中，所述弃可再生能源风险和所述失负荷风险的计算式为：