【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于虚拟电厂规划，特别涉及一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法和系统。
技术介绍
1、在当前能源结构转型与可再生能源广泛应用的趋势下，风电、光伏等可再生能源得到了大规模发展。风电光伏等可再生能源发电出力具有显著的间歇性、波动性和不确定性，导致新型电力系统表现出显著的“源荷”双重不确定性特征，给电力系统电力电量平衡和安全稳定运行带来显著挑战。强随机性、弱可控性的可再生能源电源对火电等传统机组的替代导致电力系统调节需求增加且调节能力降低，仅依靠电源调节能力满足电力系统调节需求难以适应新形势的发展，需要大力挖掘负荷侧资源参与电力系统互动。虚拟电厂作为一种负荷侧资源聚合管控的主流技术形式，可将负荷侧广泛分布的可控资源聚合为统一整体而参与电网互动。然而，负荷侧可控资源的地理分布特征导致虚拟电厂需要根据资源分布及电网调节需求进行合理规划，即在不同区域科学聚合适当容量对应类型的可控资源，实现电网调节需求与虚拟电厂调节能力时空特性匹配，从而实现负荷侧资源科学利用，促进可再生能源消纳。
2、综上，虚拟电厂作为新型电力系统新生事物，目前尚处于小规模发展阶段。虚拟电厂资源聚合处于自下而上自组织阶段，即虚拟电厂聚合管辖区域内所有可控资源，而不区分资源类型、容量及其调节特性。随着虚拟电厂建设规模的推进，无序发展模式将面临互动效率挑战：一是，虚拟电厂建设位置可能偏离电网调节需求大的位置，导致虚拟电厂调节能力受限于电网传输能力而无法充分发挥；二是，虚拟电厂调节特性取决于所聚合资源类型，虚拟电厂所具备调节能力的持续时间和具备时刻可
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法和系统。可基于灵活性计算模型量化评估电网分区调节需求，进一步结合各类可控资源调节特性，在考虑电网调节需求与调节资源时空特征匹配性基础上，优化配置虚拟电厂接入区域、容量及所聚合资源类型，实现虚拟电厂快速准确的优化规划。
2、一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，包括以下步骤：
3、基于各节点源荷储特征计算节点灵活性供给与功率波动量；确定联络线传输能力约束，基于所述联络线传输能力约束构建以全网灵活性缺额最小为目标的灵活性互济方案优化模型；通过对所述灵活性互济方案优化模型求解得到匹配当前时刻需求的灵活性互济方案；结合节点灵活性供需与灵活性互济方案计算电网各分区调节需求；
4、构建不同类型可控资源物理特性和用户行为模型，利用模拟工具进行各类型资源运行状态和调节能力的仿真，基于仿真结果计算不同调节时长下调节能力与调节容量比例关系；获取不同类型聚合方式与聚合难度，计算单位容量聚合成本系数，构建虚拟电厂成本模型；
5、以满足电网各分区调节需求为约束，以虚拟电厂总聚合成本最小为目标构建虚拟电厂优化配置模型，采用线性规划理论求解得到各分区虚拟电厂聚合资源类型与容量。
6、一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划系统，包括分区量化模块、模型构建模块和优化配置模块；
7、所述分区量化模块用于基于各节点源荷储特征计算节点灵活性供给与功率波动量；确定联络线传输能力约束，基于所述联络线传输能力约束构建以全网灵活性缺额最小为目标的灵活性互济方案优化模型；通过对所述灵活性互济方案优化模型求解得到匹配当前时刻需求的灵活性互济方案；结合节点灵活性供需与灵活性互济方案计算电网各分区调节需求；
8、所述模型构建模块用于获取不同类型可控资源物理特性和用户行为模型，利用模拟工具进行各类型资源运行状态和调节能力的仿真，基于仿真结果计算不同调节时长下调节能力与调节容量比例关系；获取不同类型聚合方式与聚合难度，计算单位容量聚合成本系数，构建虚拟电厂成本模型；
9、所述优化配置模块用于以满足电网各分区调节需求为约束，以虚拟电厂总聚合成本最小为目标构建虚拟电厂优化配置模型，采用线性规划理论求解得到各分区虚拟电厂聚合资源类型与容量。
10、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
11、
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
12、本专利技术提出了一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法和系统，该方法包括以下步骤：基于各节点源荷储特征计算节点灵活性供给与功率波动量；确定联络线传输能力约束，基于所述联络线传输能力约束构建以全网灵活性缺额最小为目标的灵活性互济方案优化模型；通过对所述灵活性互济方案优化模型求解得到匹配当前时刻需求的灵活性互济方案；结合节点灵活性供需与灵活性互济方案计算电网各分区调节需求；构建不同类型可控资源物理特性和用户行为模型，利用模拟工具进行各类型资源运行状态和调节能力的仿真，基于仿真结果计算不同调节时长下调节能力与调节容量比例关系；获取不同类型聚合方式与聚合难度，计算单位容量聚合成本系数，构建虚拟电厂成本模型；以满足电网各分区调节需求为约束，以虚拟电厂总聚合成本最小为目标构建虚拟电厂优化配置模型，采用线性规划理论求解得到各分区虚拟电厂聚合资源类型与容量。基于一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，还提出了一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划系统。本专利技术可考虑各电力系统分区源荷特征及分区联络线灵活性互济能力，量化评估电网各分区调峰、调频等不同互动场景的调节需求，同时考虑了聚合不同可调资源虚拟电厂调节特性及聚合成本差异，实现虚拟电厂规划过程中调节需求与资源时空特征匹配。
13、本专利技术采用参数化描述电网分区调节需求和虚拟电厂调节特性差异，避免全系统大范围的电力系统运行模拟，可显著降低规划模型复杂度，实现规划方案高效生成。
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1.一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，基于各节点源荷储特征计算节点灵活性供给与功率波动量；确定联络线传输能力约束的过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，所述基于所述联络线传输能力约束构建以全网灵活性缺额最小为目标的灵活性互济方案优化模型的过程包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，根据所述灵活性互济方案计算电网各分区调节需求的过程包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，所述构建不同类型可控资源物理特性和用户行为模型的过程包括：可控资源包括空调、电动汽车、分布式电源和分布式储能；
6.根据权利要求5所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，利用模拟工具进行各类型资源运行状态和调节能力的仿真，基于仿真结果计算不同调节时长下调节能力
7.根据权利要求6所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，获取不同类型聚合方式与聚合难度，计算单位容量聚合系数，构建虚拟电厂成本模型的过程包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，所述空调单位容量聚合成本系数为：
9.根据权利要求8所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，所述以满足电网各分区调节需求为约束，以虚拟电厂总聚合成本最小为目标构建虚拟电厂优化配置模型，采用线性规划理论求解得到各分区虚拟电厂聚合资源类型与容量的过程包括：
10.一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划系统，其特征在于，包括分区量化模块、模型构建模块和优化配置模块；
...【技术特征摘要】
1.一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，基于各节点源荷储特征计算节点灵活性供给与功率波动量；确定联络线传输能力约束的过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，所述基于所述联络线传输能力约束构建以全网灵活性缺额最小为目标的灵活性互济方案优化模型的过程包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，根据所述灵活性互济方案计算电网各分区调节需求的过程包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于灵活性缺额分区评估的虚拟电厂规划方法，其特征在于，所述构建不同类型可控资源物理特性和用户行为模型的过程包括：可控资源包括空调、电动汽车、分布式电源和分布式储能；
6.根据权利要求5所述的一种基于灵活...
【专利技术属性】
技术研发人员：施啸寒，白雪，张恒旭，刘春阳，石访，崔晨瑜，傅天成，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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