【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统运行控制，具体涉及一种需求响应条件下虚拟电厂聚合申报方法及装置。
技术介绍
1、随着能源互联网和需求响应的发展，分布式综合能源系统的运行和控制技术越来越被重视。需求侧资源成为电力系统灵活性和备用容量的替代解决方案。需求侧分布式资源具有数量大但单点容量小、响应特征多样化、空间分布分散等特点。在综合能源系统中有大量分散的多能源分布式资源。例如光伏、地源热泵、空气源热泵、空调、工商业负荷、电动汽车充电站和储能等多种资源。
2、当前我国辅助服务市场建设尚未完善，负荷侧资源主要仍然以需求响应形式提供辅助服务。聚合申报技术将虚拟电厂中的大量分散但是单体容量小的多能源分布式资源形成一个整体，达到需求响应或者辅助服务市场的准入条件。如申请号为202211685995.0的专利技术专利申请，给出了一种虚拟电厂的储能聚合调度系统及方法，但该专利技术主要仅涉及储能一类资源，且仅研究了聚合技术，并未针对需求响应进行申报策略研究，无法覆盖常见园区的多类型调节资源。
3、此外，当前电动汽车充电站、储能、空调几类资源为虚拟电厂中包含的几类常见资源，但当前对其建模方式通常难以实际应用。如申请号为202210777765.0的专利技术专利对空调-建筑物资源进行建模时，需要房屋形体系数、围护结构平均隔热系数、单位体积空气的热容等参数，这些参数通常难以测量，且参数随环境因素变化明显；又如申请号为202210594430.5的专利技术专利将电动汽车充电站建模为连续可控的调节资源，但当前绝大部分电动汽车充电站难以实现自动控制
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种需求响应条件下虚拟电厂聚合申报方法及装置。本专利技术可以聚合电动汽车充电站、储能、空调等多种分布式资源的灵活性，为电力系统提供调节能力的同时参与需求响应，实现虚拟电厂在能量市场、需求响应市场条件下的最优运行。
2、本专利技术第一方面实施例提出一种需求响应条件下虚拟电厂聚合申报方法，包括：
3、对包含多种负荷侧灵活资源的虚拟电厂构建虚拟电厂聚合申报优化模型，其中所述模型的目标函数为考虑电能量市场和需求响应市场下所述虚拟电厂的运行总成本与总收益之差最小；
4、求解所述虚拟电厂聚合申报优化模型，得到所述虚拟电厂在电能量市场的投标量、需求响应计划量以及在需求响应邀约下的实际功率的优化结果。
5、在本专利技术的一个具体实施中，所述虚拟电厂聚合申报优化模型的目标函数表达式如下：
6、
7、其中，e[·]为取数学期望，t为所有调度时刻构成的集合，为t时刻电能量市场的价格，为虚拟电厂t时刻在电能量市场的投标量；为需求响应市场t时刻的预测价格，为虚拟电厂在t时刻在需求响应市场的投标量，为t时刻虚拟电厂的总调节成本。
8、在本专利技术的一个具体实施中，所述虚拟电厂包含电动汽车充电站、储能、空调，则：
9、
10、其中，scd、ses、sdr分别为所有充电站构成的集合、所有储能构成的集合，所有空调构成的集合，为t时刻第i个充电站的需求响应功率，为t时刻第i个储能的需求响应功率，为t时刻第i个空调的需求响应功率，ccd,i为第i个充电站的单位调节成本，ces,i为第i个储能的单位调节成本，cdr,i为第i个空调的单位调节成本。
11、在本专利技术的一个具体实施中，所述虚拟电厂聚合申报优化模型的约束条件包括：
12、1)能量平衡约束；
13、
14、
15、其中，为虚拟电厂t时刻在电能量市场的投标量，即t时刻的计划功率；为虚拟电厂在t时刻的需求响应计划量，pt为t时刻需求响应邀约下的虚拟电厂的实际功率；为第i个充电站t时刻的运行功率；分别为第i个储能t时刻的充电功率、放电功率；为第i个空调t时刻的运行功率；
16、2)需求响应的投标量约束；
17、
18、3)虚拟电厂理性约束；
19、
20、4)充电桩约束；
21、
22、
23、
24、
25、其中，为充电站m在t时刻的负荷预测值；am为充电站m中充电桩的历史平均功率值；xm为充电站m中充电桩的总个数；pmt为充电站m在t时刻的负荷；xmt为充电站m在t时刻需要被关掉的充电桩个数；
26、5)储能约束；
27、
28、
29、
30、
31、
32、
33、
34、
35、
36、
37、其中，δt为相邻调度时刻的时间间隔；为第i个储能的容量上限，ei为第i个储能的容量下限，为第i个储能在t时刻的充电功率上限，为第i个储能在t时刻的充电功率下限，为第i个储能在t时刻的储能放电功率上限，为第i个储能在t时刻的储能放电功率下限，ηin,i为第i个储能的充电效率，ηout,i为第i个储能的放电效率，ηe,i为第i个储能的单位时间自然损耗率，nmax,i为第i个储能的最大充放电转换次数；为表示第i个电储能在t时刻是否充电的0-1变量，其中充电时取值为1，不充电时取值为0；为表示第i个电储能在t时刻是否放电的0-1变量，其中放电时取值为1，不放电时取值为0；为表示第i个电储能在t时刻是否由放电或不充不放转换为充电的0-1变量，若转换则取值为1，若不转换则取值为0；为表示第i个电储能在t时刻是否由充电或不充不放转换为放电的0-1变量，若转换则取值为1，若不转换则取值为0；表示第i个电储能在t时刻的储能量；
38、6)空调约束；
39、
40、
41、
42、
43、
44、
45、其中，将空调作为可中断资源，则sdr为可中断资源集合；yi,t为可中断资源i在t时刻的的使用状态，zi,t为可中断资源在t时刻的启动变量，该两个变量均为0-1变量；ndr,i为可中断资源i的最大响应次数，υuse为可使用时刻构成的集合，ntmin、ntmax分别为可中断资源最小可中断时间和最大可中断时间，pdr,i,t为可中断资源i在t时刻的实际功率，pi,t,0、pdr,i,t分别为可中断资源i在t时刻的初始功率、响应功率，ci为可中断资源i的单位功率响应成本。
46、本专利技术第二方面实施例提出一种需求响应条件下虚拟电厂聚合申报装置，包括：
47、模型构建模块，用于对包含多种负荷侧灵活资源的虚拟电厂构建虚拟电厂聚合申报优化模型，其中所述模型的目标函数为考虑电能量市场和需求响应市场下所述虚拟电厂的运行总成本与总收益之差最小；
48、求解模块，用于求解所述虚拟电厂聚合申报优化模型，得到所述虚拟电厂在电能量市场的投标量、需求响应计划量以及在需求响应邀约下的实际功率的优化结果。
49、在本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种需求响应条件下虚拟电厂聚合申报方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟电厂聚合申报优化模型的目标函数表达式如下：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述虚拟电厂包含电动汽车充电站、储能、空调，则：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述虚拟电厂聚合申报优化模型的约束条件包括：
5.一种需求响应条件下虚拟电厂聚合申报装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述虚拟电厂聚合申报优化模型的目标函数表达式如下：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述虚拟电厂包含电动汽车充电站、储能、空调，则：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述虚拟电厂聚合申报优化模型的约束条件包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-4任一项所述的方法。
【技术特征摘要】
1.一种需求响应条件下虚拟电厂聚合申报方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟电厂聚合申报优化模型的目标函数表达式如下：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述虚拟电厂包含电动汽车充电站、储能、空调，则：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述虚拟电厂聚合申报优化模型的约束条件包括：
5.一种需求响应条件下虚拟电厂聚合申报装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，张凡，赵昊天，胡武华，潘昭光，刘强，陈敏，吕超青，段丽娟，李红梅，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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