一种虚拟电厂调度方法、调度系统及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及虚拟电厂控制技术领域，具体为提供了一种虚拟电厂调度方法、调度系统及存储介，包括，获得每个可延迟负荷的需求参数，基于该需求参数，采用Ng

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟电厂调度方法、调度系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及虚拟电厂控制
，具体为提供了一种虚拟电厂调度方法、调度系统及存储介质。

技术介绍

[0002]为应对分布式能源在电力系统中的高渗透率，增强电力市场的活跃度和竞争力，虚拟电厂作为一种新概念应运而生，它由不同种类的可再生能源组成，分布式发电机、储能系统和柔性负载。能源管理、可再生能源利用、虚拟电厂市场机制等多项研究表明，虚拟电厂是提高能源利用效率和系统灵活性的有效框架，具有很高的经济效益。同时，诸如插电式电动汽车充电等柔性负载的协调也引起了越来越多的关注。灵活负载正在成为提高系统可控性、提供辅助服务以及为智能电网提供低成本和清洁电力消耗的可行候选者。
[0003]柔性负载种类繁多，性质不同，对提高虚拟电厂的灵活性和经济性具有很大的潜力。利用柔性负载可以有效提高电力系统的灵活性。但是，电动汽车、小型空调、洗碗机等大量小容量柔性负载很难直接参与经济调度或电力市场。原因有二：首先，只有大规模的用电密集型工业消费者愿意有意识地改变用电模式，积极参与需求响应，以获得可观的激励。但对于小消费者来说，他们对电力系统的个人影响通常很小，他们的消费模式变化对其收益影响不大。因此，小消费者参与系统优化和电力市场的动力很小。其次，大量的小规模柔性负载给系统优化带来了沉重的计算负担。如何让小用户直接参与系统调度或电力市场参与调度是一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种虚拟电厂调度方法，所述可延迟负荷接入到配电网母线上，每个母线上都设有多个聚合器，包括，
[0005]获得每个可延迟负荷的需求参数，
[0006]基于该需求参数，将具有相似特征的可延迟负荷归为同一聚合器，聚合为一个实体参与虚拟电厂调度；
[0007]构建虚拟电厂经济调度目标函数，获得聚合器的聚合功耗参考轨迹；
[0008]根据获得的参考轨迹剖面，聚合器将参考轨迹分解到每个可延迟负荷，并对所有满足其要求的可延迟负荷做出调度决策。
[0009]进一步的，用于对虚拟电厂的调度进行优化，将每个聚合器的可延迟负荷分解过程并行进行。
[0010]进一步的，将每个聚合器的可延迟负荷分解过程并行进行，整个过程的计算时间可以计算如下。
[0011][0012]其中，CT
sum
为所提控制策略的总计算时间；CT1、CT2、CT4分别为步骤1、2、4的计算时
间；CT
3,i,k
为步骤3母线i第k个聚合器的计算时间。
[0013]进一步的，设置可延迟负荷需求参数，其中每个可延迟负荷包含一组需求参数用于表示其需求信息，需求参数表示为：(T
start,L,j
,T
end,L,j
,P
L,j,max
,P
L,j,min
,E
L,j,max
‑
de
,E
L,j,min
‑
de
)，可延迟负荷的模型表示如下；
[0014]P
L,j,min
≤P
L,j,t
≤P
L,j,max
,T
start,L,j
≤t≤T
end,L,j
[0015]P
L,j,t
＝0,t＜T
start,L,j
,or,t＞T
end,L,j
[0016]E
L,j,t
＝E
L,j,t
‑1+ΔT
·
P
L,j,t
[0017][0018]其中，T
start,L,j
、T
end,L,j
分别为第j个可延迟负荷的开始和结束时间；P
L,j,max
、P
L,j,min
分别为第j个可延迟负荷的功率消耗最大值和最小值；E
L,j,max
‑
de
、E
L,j,min
‑
de
分别为第j个可延迟负荷能量需求的最大值和最小值；ΔT为调度的时间间隔。
[0019]进一步的，对多个可延迟负荷的聚合包括如下步骤，
[0020]1)使用母线上的聚合器总数作为初始化预期的组数N
AGG,i
；
[0021]2)使用极值归一化方法将同一母线上可延迟负荷的不同单位的需求参数归一化到[0,1]的范围内，归一化的主要目的是减少奇异数据对聚类算法的影响，提高收敛速度，具体公式为：
[0022][0023]其中，x
′
L,j
为x
L,j
经过归一化处理后的参数，x
L,j
为需求参数；N
L,i
为第i组可延迟负荷的总数；
[0024]3)计算可延迟负荷之间的距离矩阵D，具体为
[0025]D(i,j)＝α1||T
′
start,L,i
‑
T
′
start,L,j
||2+α2||T
′
end,L,i
‑
T
′
end,L,j
||2+α3||E
′
L,i,max
‑
E
′
L,j,max
||2+α4||E
′
L,i,min
‑
E
′
L,j,min
||2+α5||P
′
L,i,max
‑
P
′
L,j,max
||2+α6||P
′
L,i,min
‑
P
′
L,j,min
||2[0026]其中，α1,...,α6为可延迟负荷聚类中的权重系数；
[0027]4)将距离矩阵D转换为邻接矩阵K，用于描述可延迟负荷之间的相似度，采用Gaussian
‑
Kernel函数用于构造邻接矩阵K进行谱聚类，以描述不同可延迟负荷之间的相似性，邻接矩阵的构造方法如下所示：
[0028][0029]其中，为Gaussian
‑
Kernel函数中的一个参数；K(i,j)为范围[0,1]的邻接矩阵；K(i,j)越大，可延迟负荷i和可延迟负荷j的相似度越高；
[0030]4)对邻接矩阵K进行归一化，计算最大的组数N
AGG,i
个特征值及其对应的特征向量：构造一个矩阵U，其中包含这些特征向量作为列：
[0031]使用K
‑
means算法对矩阵U的列进行聚类，进而实现对可延迟负荷进行聚类；
[0032]根据可延迟负荷聚类，将具有相似特征的可延迟负荷归为同一组，具体的，同一组
中的可延迟负荷由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟电厂调度方法，所述可延迟负荷接入到配电网母线上，每个母线上都设有多个聚合器，其特征在于：包括，获得每个可延迟负荷的需求参数；基于该需求参数，采用将具有相似特征的可延迟负荷归为同一聚合器，聚合为一个实体参与虚拟电厂调度；构建虚拟电厂经济调度目标函数，获得聚合器的聚合功耗参考轨迹；根据获得的参考轨迹剖面，聚合器将参考轨迹分解到每个可延迟负荷，并对所有满足其要求的可延迟负荷做出调度决策。2.如权利要求1所述的一种虚拟电厂调度方法，其特征在于：聚合器对参考轨迹进行分解的时候，每个聚合器的可延迟负荷分解过程并行进行。3.如权利要求1所述的一种虚拟电厂调度方法，其特征在于：获取可延迟负荷需求参数，表示为：(T
start,L,j
,T
end,L,j
,P
L,j,max
,P
L,j,min
,E
L,j,max
‑
de
,E
L,j,min
‑
de
)，可延迟负荷的表达模型如下；P
L,j,min
≤P
L,j,t
≤P
L,j,max
,T
start,L,j
≤t≤T
end,L,j
P
L,j,t
＝0,t＜T
start,L,j
,or,t＞T
end,L,j
E
L,j,t
＝E
L,j,t
‑1+ΔT
·
P
L,j,t
其中，T
start,L,j
、T
end,L,j
分别为第j个可延迟负荷的开始和结束时间；P
L,j,max
、P
L,j,min
分别为第j个可延迟负荷的功率消耗最大值和最小值；E
L,j,max
‑
de
、E
L,j,min
‑
de
分别为第j个可延迟负荷能量需求的最大值和最小值；ΔT为调度的时间间隔。4.如权利要求1所述的一种虚拟电厂调度方法，其特征在于：对多个可延迟负荷的聚合计算包括如下步骤，1)使用母线上的聚合器总数作为初始化预期的组数N
AGG,i
；2)使用极值归一化方法将同一母线上可延迟负荷的不同单位的需求参数归一化到[0,1]的范围内，具体公式为：其中，x
′
L,j
为x
L,j
经过归一化处理后的参数，x
L,j
为需求参数；N
L,i
为第i组可延迟负荷的总数；3)计算可延迟负荷之间的距离矩阵D，具体为D(i,j)＝α1||T
′
start,L,i
‑
T
′
start,L,j
||2+α2||T
′
end,L,i
‑
T
′
end,L,j
||2+α3||E'
L,i,max
‑
E'
L,j,max
||2+α4||E'
L,i,min
‑
E'
L,j,min
||2+α5||P
′
L,i,max
‑
P
′
L,j,max
||2+α6||P
′
L,i,min
‑
P

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建铁，张佳鑫，孙守道，齐欢，杨溢，郭天成，冯天民，张琦，赵昊东，刘旭，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司，
类型：发明
国别省市：