[发明专利]能量和调峰市场下考虑需求响应的虚拟电厂优化调度方法

说明书

一种能量和调峰市场下考虑需求响应的虚拟电厂优化调度方法，步骤为：构建聚合源‑荷侧资源的虚拟电厂系统；基于宁夏调峰市场规则制定能量和调峰市场下源‑荷侧资源运行策略；建立虚拟电厂日前‑日内两阶段调度模型；对调度模型进行求解，得到日前生产计划和日内实时调度结果。本发明通过制定合理的负荷需求响应策略和源侧机组运行策略以及虚拟电厂参与能量和调峰市场的调度策略，可有效规避风光出力不确定性对虚拟电厂的影响，能够在提高虚拟电厂整体收益的同时降低负荷峰谷差和负荷购电成本，提高可再生能源上网率和电力系统运行灵活性。

技术领域

本发明属于综合能源优化调度技术领域，特别涉及一种能量和调峰市场下考虑需求响应的虚拟电厂优化调度方法。

背景技术

“三北”地区以风、光为代表的新能源快速发展的同时也面临着严峻弃电形势。其主要原因如下，其一，风、光发电设备单机容量小出力具有波动性和不确定性，难以直接并网；其二，“三北”地区抽蓄、常规水电等灵活性电源占比过小，系统调峰能力不足；其三，“三北”地区就地消纳能力不足，跨区域输送能力欠缺。现阶段，我国华北、华东和华中地区已先后颁布了灵活性负荷参与调峰市场的试点规则，灵活性负荷参与调峰市场成为研究热点。但单个灵活性负荷容量较小，国内一般由独立辅助服务提供商将需求侧资源进行统一整合，通过需求响应参与辅助服务市场。虚拟电厂作为独立聚合商可通过先进的智能通讯设备，聚合多区域、大规模的分布式资源形成利益主体，一方面可克服发电侧风光单机容量小、出力不确定的问题作为发电商参与能量市场，另一方面可聚合具有响应能力的需求侧资源，作为用电商参与调峰市场。

宁剑、江长明、张哲等人在可调节负荷资源参与电网调控的思考与技术实践中提出在不改变现有智能电网架构的基础上，灵活性负荷参与调度的技术架构和若干技术(电力系统自动化,2020,44(17):1-8)；李嘉媚、艾芊在考虑调峰辅助服务的虚拟电厂运营模式中提出了基于条件风险价值理论的虚拟电厂参与辅助服务市场的调度模型，对调度的灵活性负荷给予费用补偿，但未充分考虑用户的响应意愿(电力自动化设备,2021,41(06):1-13)；邓振立、冯心雨、王世谦在含EV集群的虚拟电厂参与主辅联合市场综合优化调度中将电动汽车视为可调度储能设备，研究了包含需求侧电动汽车的虚拟电厂参与联合市场的调度策略(电力系统及其自动化学报:1-12[2022-09-24])。

但现有研究多关于虚拟电厂参与单一主电力市场、较少涉及虚拟电厂参与调峰市场和天然气市场，较少有研究在现有灵活性负荷和电储能参与调峰市场政策下，从虚拟电厂自身利益出发并兼顾灵活性负荷利益，制定虚拟电厂参与能量市场和调峰市场的调度策略。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的能量和调峰市场下考虑需求响应的虚拟电厂优化调度方法，考虑聚合源-荷侧资源的虚拟电厂参与能量和调峰市场，并将需求侧资源纳入到电力系统的调节过程中，充分发挥需求侧资源的灵活性，以实现虚拟电厂的优化调度。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种能量和调峰市场下考虑需求响应的虚拟电厂优化调度方法，步骤为：

步骤1，构建聚合源-荷侧资源的虚拟电厂系统；

虚拟电厂聚合资源包括：需求侧柔性负荷(包括可转移负荷和可削减负荷)和源侧风电机组、光伏阵列、燃气轮机、电转气、电储能。

步骤2，基于某地区调峰市场规则制定虚拟电厂同时作为发电商和用电商参与外部市场的两阶段运行策略；

步骤3，建立源侧机组模型和需求侧需求响应模型；

步骤4，建立电储能和柔性负荷参与调峰市场的调度模型和约束条件；

步骤5，以收益最大为目标，构建参与能量和调峰市场的虚拟电厂日前-日内两阶段调度模型；虚拟电厂日前-日内两阶段调度模型包括虚拟电厂日前调度模型和虚拟电厂日内调度模型；