【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力市场与电力调度交叉，特别是一种基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法。
技术介绍
1、随着风电、光伏等新能源快速发展，大电网运行面临日益突出的不确定性挑战。以高峰电力供应为例，新能源发电出力的不确定性导致高峰电力供应充裕度不确定性增强，若风电、光伏发电出力不及预期，则电网必须预留更多的备用容量以满足电力供应安全调控要求。
2、在此背景下，若沿用传统模式，增加火电、水电等常规电源，既面临较高的投资压力，同时常规电源发电利用率较低，经济性欠佳，将影响电网整体运行效益。为此，虚拟电厂成为能源转型发展的重要方向。所谓虚拟电厂，本质上是采用先进的通信和控制技术，将分布式光伏、分布式风电、储能装置、可控负荷等分布式能源资源统一控制的平台，使其对外具备类似“电厂”的可控性。备用市场是虚拟电厂参与电力市场交易，进而纳入电网调度运行控制的重要途径。虚拟电厂参与备用市场期间，必须准确评估其备用容量成本，以做好备用市场价格申报，争取更大效益。
3、传统模式下，虚拟电厂主要采用局部时段试探评估方式。如附图2所示，传统模式实施要点包括：(1)由市场运营机构发布备用容量交易时间需求，即确定虚拟电厂备用容量交易时段；(2)采取试探法，确定基准备用容量，一般采取给定间隔试探方式，即确定备用容量间隔，按照给定幅度逐步增加备用容量，并测算在不同备用容量下的虚拟电厂备用容量成本；(3)构建虚拟电厂备用响应模型，以交易时段虚拟电厂备用容量响应能力与基准备用容量偏差、虚拟电厂运行成本最低为优化目标，优化决策虚拟电厂运行计
4、现有技术导致的问题在于：成本评估不够全面，影响评估准确性。传统方法对虚拟电厂备用容量成本评估仅考虑交易时段内虚拟电厂运行成本。为满足备用容量交易需求，虚拟电厂需要在整个运行日实施协调调度，其运行成本变化不仅体现在交易时段。由于传统方法对虚拟电厂提供备用容量期间成本变化评估不够全面，可能造成评估结果不准确。且成本评估计算量较大，影响实施效率。传统试探方法模式下，每次试探期间均需要构建优化决策模型，造成评估过程计算量较大，影响求解效率。
技术实现思路
1、鉴于现有的一种基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于现有技术成本评估不够全面，影响评估准确性且成本评估计算量较大，影响实施效率。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其包括，收集数据，确定虚拟电厂参与备用容量交易时段，作为虚拟电厂备用容量成本评估时段范围；评估虚拟电厂内各分布式能源资源在确定所述备用容量交易时段的备用容量交易能力；通过备用容量服务场景下分布式能源资源运行成本变化情况获取基于最大备用容量交易能力提供备用服务时所产生的运行成本增量；基于所述备用容量交易能力和运行成本构建虚拟电厂备用容量成本函数，评估备用容量成本。
5、作为本专利技术所述基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法的一种优选方案，其中：所述备用容量交易能力的影响因素包括储能装置放电功率限值和储能装置储电量限值，所述储能装置放电功率限值决定储能装置的最大放电功率，相应的储能装置所能提供的最大备用容量即为其放电功率限值；所述储能装置储电量限值决定以最大放电功率提供备用容量时，储能装置所能覆盖的时长；若以最大储电量和最大放电功率限值所能支撑的备用容量时长超过备用容量交易时长，则储能装置所能提供的备用电量即为交易时段与放电功率限值乘积对应电量；否则，储能装置所能提供的备用电量即为最大储电量；则，储能装置备用容量交易能力表示为：
6、
7、其中，代表储能装置s备用电量，即参与备用市场交易所能支撑的最大备用容量对应电量，nts是备用市场交易时段时长，分别代表储能装置s最大放电功率和最大储电量。
8、作为本专利技术所述基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法的一种优选方案，其中：所述运行成本增量是在逐个测算分布式能源资源在按照其最大备用容量交易能力提供备用服务时所产生，也即备用容量成本，所述备用容量成本通过对比是否提供备用容量服务两个场景下分布式能源资源运行成本变化情况获得；进一步的，构建分布式能源资源基准状态下优化决策模型，求解其运行日总交易收益，所述基准状态，即未参与备用市场交易下，虚拟电厂优化决策所依据的外部价格机制；定义基准状态下虚拟电厂v在时段t的交易价格为则虚拟电厂在价格水平下以收益最大化调度其所属分布式能源资源，构建以收益最大化为优化目标，并满足虚拟电厂各类分布式能源资源运行要求的优化决策模型，表示为：
9、
10、其中，分别是储能装置s时段t的充电功率、放电功率，分别是储能装置s时段t充电状态变量、放电状态变量，分别是储能装置s最大、小充电功率，分别是储能装置s最大、最小放电功率，分别是储能装置s最大、最小储电量，是储能装置s初始储电量，是储能装置s折算至充电侧的损耗系数，分别是储能装置s充电状态起始状态变量和终止状态变量，分别是储能装置s放电状态起始状态变量和终止状态变量，是储能装置s所允许的单日充放电次数限值。
11、作为本专利技术所述基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法的一种优选方案，其中：所述优化决策模型属于混合整数规划问题，采用分支定界法求解获得储能装置在基准状态下的充放电计划，储能装置在基准状态下交易收益即为该优化决策模型优化目标项，表示为：
12、
13、其中，代表储能装置s在基准状态下的交易收益。
14、作为本专利技术所述基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法的一种优选方案，其中：所述优化决策模型还包括分布式能源资源在按照其备用容量交易能力提供备用容量情况下的优化决策模型，即备用约束优化决策模型，用于求解运行日总运行成本，相较于基准状态下优化决策模型，增加备用容量约束项，则备用约束优化决策模型表示为：
15、
16、其中，es,trs为备用容量交易起始时刻trs的储能装置储电量。
17、作为本专利技术所述基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法的一种优选方案，其中：所述备用约束优化决策模型于混合整数规划问题，采用分支定界法求解得到储能装置在按照其备用容量交易能力提供备用容量下的充放电计划，此时，储能装置交易收益表示为：
18、
19、其中，代表储能装置s在按照其备用容量交易能力提供备用容量下的交易收益；进一步的，测算分布式能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：所述备用容量交易能力的影响因素包括储能装置放电功率限值和储能装置储电量限值，
3.如权利要求2所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：所述运行成本增量是在逐个测算分布式能源资源在按照其最大备用容量交易能力提供备用服务时所产生，也即备用容量成本，
4.如权利要求3所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：所述优化决策模型属于混合整数规划问题，采用分支定界法求解获得储能装置在基准状态下的充放电计划，储能装置在基准状态下交易收益即为该优化决策模型优化目标项，表示为：
5.如权利要求4所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：所述优化决策模型还包括分布式能源资源在按照其备用容量交易能力提供备用容量情况下的优化决策模型，即备用约束优化决策模型，用于求解运行日总运行成本，相较于基准状态下优化决策模型，增加备用容量约束
6.如权利要求5所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：所述备用约束优化决策模型于混合整数规划问题，采用分支定界法求解得到储能装置在按照其备用容量交易能力提供备用容量下的充放电计划，此时，储能装置交易收益表示为：
7.如权利要求6所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：所述备用容量成本函数是通过将虚拟电厂视为整体，基于试探法评估并统计虚拟电厂内各分布式能源资源备用容量交易能力和分布式能源资源单位备用容量运行成本，进而完成构建；
8.一种基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估系统，基于权利要求1～7任一所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：所述备用容量交易能力的影响因素包括储能装置放电功率限值和储能装置储电量限值，
3.如权利要求2所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：所述运行成本增量是在逐个测算分布式能源资源在按照其最大备用容量交易能力提供备用服务时所产生，也即备用容量成本，
4.如权利要求3所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：所述优化决策模型属于混合整数规划问题，采用分支定界法求解获得储能装置在基准状态下的充放电计划，储能装置在基准状态下交易收益即为该优化决策模型优化目标项，表示为：
5.如权利要求4所述的基于综合效益评估的虚拟电厂备用容量成本评估方法，其特征在于：所述优化决策模型还包括分布式能源资源在按照其备用容量交易能力提供备用容量情况下的优化决策模型，即备用约束优化决策模型，用于求解运行日总运行成本，相较于基准状态下优化决策模型，增加备用容量约束项，则备用约束优化决策模型表示为：
6.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：田年杰，赵倩，代江，田石金，单克，姜有泉，朱思霖，陶用伟，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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