技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源電力領(lǐng)域，特別涉及一種計(jì)及需求響應(yīng)的虛擬電廠多階段競價(jià)優(yōu)化方法及計(jì)算設(shè)備。

背景技術(shù)

虛擬電廠作為一種需求側(cè)響應(yīng)方式，將分布式發(fā)電機(jī)組、可控負(fù)荷以及各類分布式儲(chǔ)能設(shè)備有機(jī)結(jié)合，通過配套的調(diào)控技術(shù)、通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)各類分布式能源進(jìn)行整合調(diào)控的能量管理系統(tǒng)。其較大程度上可以平衡電力供需，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，有助于緩解日益嚴(yán)重的能源緊缺和環(huán)境惡化問題。

現(xiàn)有針對(duì)虛擬電廠參與電力市場的研究多集中于日前市場，且相關(guān)研究較少結(jié)合需求響應(yīng)交易市場，從而難以綜合考慮日前市場、實(shí)時(shí)市場、平衡市場及需求響應(yīng)市場，以構(gòu)建虛擬電廠的規(guī)劃模型來獲取最優(yōu)規(guī)劃方案。因此，需要一種新的虛擬電廠規(guī)劃的優(yōu)化方法來改進(jìn)上述處理過程。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明提供計(jì)及需求響應(yīng)的虛擬電廠多階段競價(jià)優(yōu)化的技術(shù)方案，以力圖解決或者至少緩解上面存在的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種計(jì)及需求響應(yīng)的虛擬電廠多階段競價(jià)優(yōu)化方法，適于在計(jì)算設(shè)備中執(zhí)行，該方法包括如下步驟：首先，建立虛擬電廠規(guī)劃的第一階段模型，第一階段模型包括獲取市場售電收入的第一函數(shù)；基于第一階段模型，建立虛擬電廠規(guī)劃的第二階段模型，第二階段模型包括獲取虛擬電廠在內(nèi)部需求響應(yīng)交易中求購的需求響應(yīng)服務(wù)量的第二函數(shù)；基于第一階段模型和第二階段模型，建立虛擬電廠規(guī)劃的第三階段模型，第三階段模型包括虛擬電廠調(diào)整運(yùn)行情況的第三函數(shù)；將第一階段模型、第二階段模型和第三階段模型進(jìn)行結(jié)合，以形成虛擬電廠的多階段規(guī)劃模型，多階段規(guī)劃模型包括實(shí)現(xiàn)虛擬電廠利潤最大化的規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)，以及對(duì)應(yīng)的優(yōu)化約束條件；根據(jù)優(yōu)化約束條件對(duì)多階段規(guī)劃模型進(jìn)行求解，以獲取虛擬電廠的最優(yōu)規(guī)劃。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的計(jì)及需求響應(yīng)的虛擬電廠多階段競價(jià)優(yōu)化方法中，第一函數(shù)以如下公式確定：

func₁＝E_S1(IM^D)

其中，func₁表示第一函數(shù)，E(·)表示求期望，S1表示虛擬電廠規(guī)劃的第一階段，IM^D為日前市場售電收入，表示時(shí)段t內(nèi)情景s下的日前電價(jià)，P_t^D為時(shí)段t內(nèi)的日前售電量，τ為時(shí)段t長度，s＝1,2,...,NS，NS為情景總量，t＝1,2,...,NT，NT為時(shí)段總長。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的計(jì)及需求響應(yīng)的虛擬電廠多階段競價(jià)優(yōu)化方法中，第二函數(shù)以如下公式確定：

func₂＝E_S2|S1(CT^DR)

其中，func₂表示第二函數(shù)，S2表示虛擬電廠規(guī)劃的第二階段，CT^DR為需求響應(yīng)交易市場中從需求響應(yīng)供應(yīng)商購買需求響應(yīng)服務(wù)的成本，DRPC_d,t,s為時(shí)段t內(nèi)情景s下、基于集中競價(jià)交易合約從外部第d個(gè)需求響應(yīng)供應(yīng)商處購買需求響應(yīng)服務(wù)的成本，d表示需求響應(yīng)供應(yīng)商的編號(hào)，Bi_d,t,s為時(shí)段t內(nèi)情景s下、基于雙邊協(xié)商交易合約從外部第d個(gè)需求響應(yīng)供應(yīng)商處購買需求響應(yīng)服務(wù)的成本，ND為需求響應(yīng)供應(yīng)商的總量。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的計(jì)及需求響應(yīng)的虛擬電廠多階段競價(jià)優(yōu)化方法中，第三函數(shù)以如下公式確定：

func₃＝E_S3|S2,S1(IM^E+IM^dib-CT^g-CT^b-CT^dib)

其中，func₃表示第三函數(shù)，S3表示虛擬電廠規(guī)劃的第三階段，IM^E為本地零售用戶的售電收入，IM^dib為實(shí)時(shí)市場不平衡電量收入，CT^g為常規(guī)熱電機(jī)組的成本，CT^b為儲(chǔ)能電池老化成本，CT^dib為實(shí)時(shí)市場不平衡電量成本。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的計(jì)及需求響應(yīng)的虛擬電廠多階段競價(jià)優(yōu)化方法中，IM^E、IM^dib、CT^g、CT^b和CT^dib分別以如下公式確定：