本發(fā)明涉及虛擬電廠調(diào)度控制,特別涉及一種基于風(fēng)險規(guī)避和需求響應(yīng)的虛擬電廠調(diào)度方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及處理器。
背景技術(shù):
1、虛擬電廠是一種借助先進(jìn)的信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷以及電動汽車等分布式資源的整合和協(xié)調(diào)優(yōu)化,旨在作為一個獨(dú)特的電廠參與電力市場和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。應(yīng)用虛擬電廠的互動響應(yīng)技術(shù),能夠有效降低高峰時段的用電需求,提升電網(wǎng)的運(yùn)行彈性,并且可以顯著減少設(shè)備投資,提高資源的利用效率。盡管如此,但現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)中虛擬電廠的互動響應(yīng)技術(shù)仍處于不夠成熟的階段,互動機(jī)制的設(shè)計存在不合理之處,導(dǎo)致虛擬電廠的互動響應(yīng)實(shí)施效果并不理想。
2、鑒于此,需要一種基于風(fēng)險規(guī)避和需求響應(yīng)的虛擬電廠調(diào)度方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及處理器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致虛擬電廠的互動響應(yīng)實(shí)施效果并不理想問題,本發(fā)明提供了一種基于風(fēng)險規(guī)避和需求響應(yīng)的虛擬電廠調(diào)度方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及處理器,能夠解上述互動響應(yīng)實(shí)施效果并不理想問題。具體技術(shù)方案如下:
2、一種基于風(fēng)險規(guī)避和需求響應(yīng)的虛擬電廠調(diào)度方法,包括以下步驟:
3、s1:分別構(gòu)建電力市場價格模型、電網(wǎng)運(yùn)行模型、虛擬電廠的電力需求模型和可用資源模型;
4、s2:考慮市場波動、設(shè)備故障風(fēng)險因素,建立虛擬電廠的風(fēng)險規(guī)避模型;
5、s3:基于風(fēng)險規(guī)避模型,為最小化風(fēng)險規(guī)避指數(shù),設(shè)計優(yōu)化調(diào)度策略;
6、s4:考慮虛擬電廠與電力市場、電網(wǎng)之間的互動,設(shè)計互動響應(yīng)機(jī)制;
7、s5:綜合上述各模型、調(diào)度策略、約束條件和互動響應(yīng)機(jī)制進(jìn)行虛擬電廠調(diào)度仿真評估,根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整模型參數(shù)和策略,以優(yōu)化性能。
8、進(jìn)一步的,所述分別構(gòu)建電力市場價格模型、電網(wǎng)運(yùn)行模型、虛擬電廠的電力需求模型和可用資源模型,包括以下步驟:
9、構(gòu)建電力市場價格模型如下:
10、pmarket,t=pmarket,t-1+rt;
11、構(gòu)建電網(wǎng)運(yùn)行模型如下:
12、vi=vj-zij·iij;
13、構(gòu)建虛擬電廠的電力需求模型如下:
14、
15、所述可用資源模型包括分布式電源模型、儲能系統(tǒng)模型和可控負(fù)荷模型;構(gòu)建儲能系統(tǒng)模型如下:
16、rt=rt-1+pcharge,t-pdischarge,t;
17、其中,rt是時刻t的可用儲能量,pcharge,t和pdischarge,t分別是時刻t的充電和放電功率;pmarket,t是時刻t的市場價格;pmarket,t-1是上一時刻的價格;rt是隨機(jī)擾動;vi和vj分別是節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電壓;zij是線路ij的阻抗;iij是線路ij的電流;dt是時刻t的電力需求;是常數(shù)項(xiàng);和θj是模型參數(shù)系數(shù);p和q分別表示自回歸和移動平均的階數(shù);μt表示白噪聲誤差。
18、進(jìn)一步的,所述考慮市場波動、設(shè)備故障風(fēng)險因素,建立虛擬電廠的風(fēng)險規(guī)避模型,包括以下步驟:
19、考慮市場波動對虛擬電廠運(yùn)行的影響,建立波動性模型eb如下:
20、
21、eb=σt·zt;
22、考慮設(shè)備故障對虛擬電廠運(yùn)行的影響,建立整個虛擬電廠系統(tǒng)的可靠性模型如下:
23、r(t)=e-λt;
24、將市場波動和設(shè)備故障的影響結(jié)合起來,建立虛擬電廠的風(fēng)險規(guī)避模型如下:
25、et=σt·zt+(1-r(t))·γ;
26、上式中,et為風(fēng)險規(guī)避指數(shù);γ是系統(tǒng)不可用時的額外懲罰;是時刻t的市場價格變化率;ω為常數(shù)項(xiàng);、α為歷史殘差平方項(xiàng)對當(dāng)前波動的影響系數(shù);β為前期條件方差對當(dāng)前條件方差的影響系數(shù);是上一時刻的殘差平方;zt是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)隨機(jī)變量;r(t)是系統(tǒng)在時刻t的可靠性,λ為失效率。
27、進(jìn)一步的,所述設(shè)計優(yōu)化調(diào)度策略,包括以下步驟:
28、構(gòu)建以最小化風(fēng)險規(guī)避指數(shù)et為目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)如下:
29、
30、為確保調(diào)度方案的合理性和可行性,對虛擬電廠的出力、儲能系統(tǒng)的充電功率和放電功率添加約束條件如下:
31、
32、pcharge,min≤pcharge,t≤pcharge,max;
33、pdischarge,min≤pdischarge,t≤pdischarge,max;
34、上式中,pt為虛擬電廠的出力;pcharge,t為儲能系統(tǒng)的充電功率;pdischarge,t為儲能系統(tǒng)的放電功率;pcharge,min、pcharge,max分別為儲能系統(tǒng)的最小、最大充電功率;pdischarge,min、pdischarge,max分別為儲能系統(tǒng)的最小、最大放電功率;dt是時刻t的電力需求;t是調(diào)度的時間范圍。
35、進(jìn)一步的,所述互動響應(yīng)機(jī)制公式如下:
36、pt=min(pbase+η·et,gt,mt);
37、上式中,pt為虛擬電廠的出力;pbase是虛擬電廠的基礎(chǔ)出力;η是互動響應(yīng)系數(shù);et是時刻t的風(fēng)險規(guī)避指數(shù);mt為市場需求出力;gt為電網(wǎng)實(shí)時狀態(tài)需求出力。
38、進(jìn)一步的,所述虛擬電廠調(diào)度仿真評估包括經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和可靠性評估,具體步驟如下:
39、對系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評估,公式如下:
40、
41、對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行評估,穩(wěn)定性可以通過關(guān)注系統(tǒng)在不同情境下的平均風(fēng)險規(guī)避指數(shù)來進(jìn)行評估,計算公式如下:
42、
43、對系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行評估,可靠性評估可以通過考察虛擬電廠在不同情境下的電力市場總體平均參與度來進(jìn)行,計算公式如下:
44、
45、其中ctotal為總成本;pmarket,t是時刻t的市場價格;cmaintenance,t是時刻t的設(shè)備維護(hù)成本;pt為虛擬電廠的出力;為平均風(fēng)險規(guī)避指數(shù);et為風(fēng)險規(guī)避指數(shù);為平均參與度。
46、進(jìn)一步的,所述根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整模型參數(shù)和策略,包括使用遺傳算法或模擬退火算法調(diào)整風(fēng)險規(guī)避模型的參數(shù)和互動響應(yīng)機(jī)制的系數(shù)。
47、一種基于風(fēng)險規(guī)避和需求響應(yīng)的虛擬電廠調(diào)度系統(tǒng),應(yīng)用于以上所述的基于風(fēng)險規(guī)避和需求響應(yīng)的虛擬電廠調(diào)度方法,包括:
48、第一構(gòu)建模塊,其用于分別構(gòu)建電力市場價格模型、電網(wǎng)運(yùn)行模型、虛擬電廠的電力需求模型和可用資源模型;
49、第二構(gòu)建模塊,其用于考慮市場波動、設(shè)備故障風(fēng)險因素,建立虛擬電廠的風(fēng)險規(guī)避模型;
50、策略模塊,其用于基于風(fēng)險規(guī)避模型,為最小化風(fēng)險規(guī)避指數(shù),設(shè)計優(yōu)化調(diào)度策略;
51、互動機(jī)制模塊,其用于考慮虛擬電廠與電力市場、電網(wǎng)之間的互動,設(shè)計互動響應(yīng)機(jī)制;
52、仿真模塊,其用于綜合上述各模型、調(diào)度策略、約束條件和互動響應(yīng)機(jī)制進(jìn)行虛擬電廠調(diào)度仿真評估,根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整模型參數(shù)和策略,以優(yōu)化性能。
53、一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包括存儲的程序,其中,在所述程序運(yùn)行時控制所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行以上所述的基于風(fēng)險規(guī)避和需求響應(yīng)的虛擬電廠調(diào)度方法。
54、一種處理器,所述處理器用于運(yùn)行程序,其中,所述程序運(yùn)行時執(zhí)行以上所述的基于風(fēng)險規(guī)避和需求響應(yīng)的虛擬電廠調(diào)度方法。
55、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
56、1.本方案通過引入風(fēng)險規(guī)避模型、優(yōu)化調(diào)度策略、互動響應(yīng)機(jī)制等多個環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了對虛擬電廠的綜合性優(yōu)化,更全面地考慮市場波動、設(shè)備故障等因素。
57、2.本方案采用仿真和調(diào)整的迭代過程,實(shí)現(xiàn)了對模型參數(shù)和策略的動態(tài)調(diào)整,使虛擬電廠能夠適應(yīng)不斷變化的市場和電網(wǎng)條件,提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性和靈活性。
58、3.本方案通過引入經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、可靠性等多個性能指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了對虛擬電廠性能的全方位評估,使系統(tǒng)在不同方面都能夠取得平衡。
59、4.本方案引入邏輯關(guān)聯(lián)確保了仿真和調(diào)整過程中的一致性,同時通過實(shí)時反饋機(jī)制,使系統(tǒng)能夠及時調(diào)整策略,更好地適應(yīng)實(shí)際運(yùn)行情況。
60、5.本方案采用優(yōu)化算法進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了虛擬電廠調(diào)度方法的自適應(yīng)性優(yōu)化,不斷學(xué)習(xí)和優(yōu)化以應(yīng)對動態(tài)的市場和電網(wǎng)條件。
61、6.本方案更全面、靈活地解決了虛擬電廠調(diào)度中的技術(shù)問題,相較于傳統(tǒng)方法在性能上有了明顯的優(yōu)越性。