本發(fā)明涉及虛擬電廠調(diào)度規(guī)劃，具體而言，涉及一種基于多儲能裝置的能源耦合虛擬電廠的調(diào)度方法、裝置、計算機可讀存儲介質(zhì)、處理器和虛擬電廠調(diào)度系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、能源電力行業(yè)作為我國的主要碳排放源，面對可再生能源的波動性與間歇性、不同能源間的時空異質(zhì)分布等，多類型儲能與能源系統(tǒng)的耦合將有效解決這些問題，將進一步推動能源互補，提高利用效率。

2、傳統(tǒng)虛擬電廠以電力為紐帶，連接分布式電源、靈活性資源與負荷，以靈活調(diào)控、清潔消納為目標進行運行。而隨著熱電聯(lián)產(chǎn)機組、燃機鍋爐、電轉(zhuǎn)氣設(shè)備等加入，在電能的基礎(chǔ)上引入了天然氣和熱力，豐富了虛擬電廠的源荷資源，提高了虛擬電廠的綜合性和實用性。

3、但是現(xiàn)有技術(shù)中虛擬電廠的調(diào)度規(guī)劃方法，僅以電力為紐帶，并沒有考慮熱電聯(lián)產(chǎn)機組、燃機鍋爐、電轉(zhuǎn)氣設(shè)備等設(shè)備的影響，導致調(diào)度策略調(diào)度結(jié)果較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的主要目的在于提供一種基于多儲能裝置的能源耦合虛擬電廠的調(diào)度方法、裝置、計算機可讀存儲介質(zhì)、處理器和虛擬電廠調(diào)度系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中以電力為紐帶構(gòu)建虛擬電廠進行規(guī)劃不滿足當前多能源耦合的實際運行狀態(tài)，導致調(diào)度策略收益存在偏差的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本技術(shù)的一個方面，提供了一種基于多儲能裝置的能源耦合虛擬電廠的調(diào)度方法，包括：獲取歷史運行參數(shù)，所述歷史運行參數(shù)包括電廠運行參數(shù)和電廠成本參數(shù)，所述電廠運行參數(shù)包括虛擬電廠各組成元件的運行參數(shù)，所述電廠成本參數(shù)包括所述虛擬電廠各所述組成元件的運行成本，所述組成元件至少包括wpp機組、pv機組、chp機組、燃氣鍋爐、儲熱罐、儲氣罐、電儲能裝置和電氣轉(zhuǎn)換裝置，所述pv機組將光能轉(zhuǎn)換為電能以供給電負荷，所述wpp機組將風能轉(zhuǎn)換為電能以供給所述電負荷、所述電氣轉(zhuǎn)換裝置和電儲能裝置，所述chp機組將天然氣轉(zhuǎn)換為電能以供給所述電儲能裝置和所述電負荷，產(chǎn)生的熱量供給熱負荷，所述燃氣鍋爐將天然氣轉(zhuǎn)換為熱能供給所述熱負荷和儲熱罐，所述儲熱罐用于存儲熱能并供給所述熱負荷，所述電氣轉(zhuǎn)換裝置用于接收電能進行電氣轉(zhuǎn)換生成天然氣并供給所述儲氣罐，所述儲氣罐用于存儲天然氣并供給所述chp機組和所述燃氣鍋爐，所述電儲能裝置用于存儲電能并供給所述電氣轉(zhuǎn)換裝置；根據(jù)所述電廠運行參數(shù)構(gòu)建電廠仿真模型，所述電廠仿真模型用于模擬各所述組成元件之間的能量流動；根據(jù)所述電廠仿真模型和所述電廠成本參數(shù)構(gòu)建電廠成本模型，所述電廠成本模型用于模擬所述虛擬電廠的成本隨所述電廠仿真模型的運行參數(shù)的變化趨勢；構(gòu)建目標約束組，所述目標約束組用于限制所述電廠仿真模型的運行參數(shù)的取值范圍，所述目標約束組至少包括功率平衡約束、chp機組出力約束、wpp機組出力約束、pv機組出力約束、chp機組功率約束和備用容量約束；在所述目標約束組的限制下，以所述虛擬電廠的凈利潤取得最大值為目標函數(shù)，對所述電廠仿真模型的運行參數(shù)進行求解得到電廠控制參數(shù)，根據(jù)所述電廠控制參數(shù)控制所述虛擬電廠運行。

3、可選地，根據(jù)所述電廠運行參數(shù)構(gòu)建電廠仿真模型，包括：根據(jù)所述電廠運行參數(shù)確定第一輸入功率、第一發(fā)電功率和第一產(chǎn)熱功率，根據(jù)所述第一輸入功率和所述第一發(fā)電功率構(gòu)建第一目標公式，根據(jù)所述第一輸入功率和所述第一產(chǎn)熱功率構(gòu)建第二目標公式，所述第一輸入功率為所述chp機組的燃氣輸入功率，所述第一發(fā)電功率為所述chp機組的發(fā)電功率，所述第一產(chǎn)熱功率為所述chp機組的產(chǎn)熱功率，所述第一目標公式用于模擬所述第一發(fā)電功率隨所述第一輸入功率的變化趨勢，所述第二目標公式用于模擬所述第一產(chǎn)熱功率隨所述第一輸入功率的變化趨勢；根據(jù)所述電廠運行參數(shù)確定第一風速和第二發(fā)電功率，根據(jù)所述第一風速和所述第二發(fā)電功率構(gòu)建第三目標公式，所述第一風速為所述wpp機組的輸入風速，所述第二發(fā)電功率為所述wpp機組的發(fā)電功率，所述第三目標公式用于模擬所述第二發(fā)電功率隨所述第一風速的變化趨勢；根據(jù)所述電廠運行參數(shù)確定第二輸入功率、目標面積和第三發(fā)電功率，根據(jù)所述第二輸入功率、所述目標面積和所述第三發(fā)電功率構(gòu)建第四目標公式，所述第二輸入功率為所述pv機組的光照輸入功率，所述目標面積為所述pv機組的光伏組件總面積，所述第三發(fā)電功率為所述pv機組的發(fā)電功率，所述第三目標公式用于模擬所述第三發(fā)電功率隨所述第二輸入功率的變化趨勢；根據(jù)所述電廠運行參數(shù)確定第一輸入量和第一輸出量，根據(jù)所述第一輸入量和所述第一輸出量構(gòu)建第五目標公式，所述第一輸入量為所述電氣轉(zhuǎn)換裝置的電能輸入量，所述第一輸出量為所述電氣轉(zhuǎn)換裝置的天然氣輸出量，所述第五目標公式用于模擬所述第一輸出量隨所述第一輸入量的變化趨勢；根據(jù)所述電廠運行參數(shù)確定第二輸入量和第二輸出量，根據(jù)所述第二輸入量和所述第二輸出量構(gòu)建第六目標公式，所述第二輸入量為所述燃氣鍋爐的天然氣輸入量，所述第二輸出量為所述燃氣鍋爐的產(chǎn)熱量，所述第六目標公式用于模擬所述第二輸出量隨所述第二輸入量的變化趨勢；根據(jù)所述電廠運行參數(shù)確定第三輸入功率、第一輸出功率和電容量，根據(jù)所述第三輸入功率、所述第一輸出功率和所述電容量構(gòu)建第七目標公式，所述第三輸入功率為所述電儲能裝置的充電功率、所述第一輸出功率為所述電儲能裝置的放電功率，所述電容量為所述電儲能裝置的存儲電量，所述第七目標公式用于模擬所述電容量隨所述第三輸入功率和所述第一輸出功率的變化趨勢；根據(jù)所述電廠運行參數(shù)確定第四輸入功率、第二輸出功率和熱容量，根據(jù)所述第四輸入功率、所述第二輸出功率和所述熱容量構(gòu)建第八目標公式，所述第四輸入功率為所述儲熱罐的熱能輸入功率，所述第二輸出功率為所述儲熱罐的熱能輸出功率，所述熱容量為所述儲熱罐的存儲熱能，所述第八目標公式用于模擬所述熱容量隨所述第四輸入功率和所述第二輸出功率的變化趨勢；根據(jù)所述電廠運行參數(shù)確定第三輸入量、第三輸出量、第四輸出量和氣儲量，根據(jù)所述第三輸入量、所述第三輸出量、所述第四輸出量和所述氣儲量構(gòu)建第九目標公式，所述第三輸入量為所述儲氣罐的天然氣輸入量，所述第三輸出量為所述儲氣罐向所述燃氣鍋爐的天然氣輸出量，所述第四輸出量為所述儲氣罐向所述chp機組的天然氣輸出量；聯(lián)立所述第一目標公式、所述第二目標公式、所述第三目標公式、所述第四目標公式、所述第五目標公式、所述第六目標公式、所述第七目標公式、所述第八目標公式和所述第九目標公式得到所述電廠仿真模型。

4、可選地，根據(jù)所述電廠仿真模型和所述電廠成本參數(shù)構(gòu)建電廠成本模型，包括：根據(jù)所述電廠成本參數(shù)確定第一系數(shù)、第二系數(shù)、第三系數(shù)、第一變量和第一啟動成本，根據(jù)所述第一系數(shù)、所述第二系數(shù)、所述第三系數(shù)和所述第一發(fā)電功率構(gòu)建第十目標公式，根據(jù)所述第一變量和所述第一啟動成本構(gòu)建第十一目標公式，所述第一系數(shù)、所述第二系數(shù)和所述第三系數(shù)為所述chp機組的能耗系數(shù)，所述第十目標公式用于模擬所述chp機組的燃料成本隨所述第一發(fā)電功率的變化趨勢，所述第一變量為所述chp機組是否進行發(fā)電的二元變量，所述第一啟動成本為所述chp機組的啟動成本，所述第十一目標公式用于模擬所述chp機組的啟停成本隨所述第一變量的變化趨勢；根據(jù)所述電廠成本參數(shù)確定第一運行成本和第一折舊成本，根據(jù)所述第一運行成本、所述第一折舊成本和所述第二發(fā)電功率構(gòu)建第十二目標公式，所述第一運行成本為所述wpp機組的單位發(fā)電成本，所述第一折舊成本為所述wpp機組的損耗成本，所述第十二目標公式用于模擬所述wpp機組的總成本隨所述第二發(fā)電功率的變化趨勢；根據(jù)所述電廠成本參數(shù)確定第二運行成本和第二折舊成本，根據(jù)所述第二運行成本、所述第二折舊成本和所述第三發(fā)電功率構(gòu)建第十三目標公式，所述第二運行成本為所述pv機組的單位發(fā)電成本，所述第二折舊成本為所述pv機組的損耗成本，所述第十三目標公式用于模擬所述pv機組的總成本隨所述第三發(fā)電功率的變化趨勢；根據(jù)所述電廠成本參數(shù)確定第三折舊成本，根據(jù)所述第二運行成本、所述第一輸入量和所述第三折舊成本構(gòu)建第十四目標公式，所述第三折舊成本為所述電氣轉(zhuǎn)換裝置的損耗成本，所述第十四目標公式用于模擬所述電氣轉(zhuǎn)換裝置的總成本隨所述第一輸入量的變化趨勢；根據(jù)所述電廠成本參數(shù)確定第三運行成本，根據(jù)所述第三運行成本和所述第二輸入量構(gòu)建第十五目標公式，所述第三運行成本為天然氣的實時電價，所述第十五目標公式用于模擬所述燃氣鍋爐的總成本隨所述第二輸入量的變化趨勢；聯(lián)立所述第十目標公式、所述第十一目標公式、所述第十二目標公式、所述第十三目標公式、所述第十四目標公式和所述第十五目標公式得到所述電廠成本模型。

5、可選地，聯(lián)立所述第十目標公式、所述第十一目標公式、所述第十二目標公式、所述第十三目標公式、所述第十四目標公式和所述第十五目標公式得到所述電廠成本模型，包括：根據(jù)所述電廠成本參數(shù)確定第四折舊成本，所述第四折舊成本包括第五折舊成本、第六折舊成本和第七折舊成本，所述第五折舊成本為所述電儲能裝置的損耗成本，所述第六折舊成本為所述儲氣罐的損耗成本，所述第七折舊成本為所述儲熱罐的損耗成本；將所述第一發(fā)電功率、所述第一變量、所述第二發(fā)電功率、所述第三發(fā)電功率、所述第一輸入量和所述第二輸入量確定為所述電廠成本模型的輸入?yún)?shù)；將所述第十目標公式、所述第十一目標公式、所述第十二目標公式、所述第十三目標公式、所述第十四目標公式和所述第十五目標公式計算結(jié)果之和與所述第四折舊成本求和的結(jié)果確定為所述電廠成本模型的輸出參數(shù)，得到所述電廠成本模型。

6、可選地，在以所述電廠成本模型的所述凈利潤取得最大值為目標函數(shù)，對所述電廠仿真模型的運行參數(shù)進行求解得到電廠控制參數(shù)之前，所述方法還包括：根據(jù)所述電廠仿真模型構(gòu)建電廠收益模型，所述電廠收益模型用于模擬所述虛擬電廠的收益隨所述電廠仿真模型的運行參數(shù)的變化趨勢。

7、可選地，根據(jù)所述電廠仿真模型構(gòu)建電廠收益模型，包括：獲取第一單價和第二單價，所述第一單價為所述虛擬電廠售電單價，所述第二單價為所述虛擬電廠的售熱單價；根據(jù)所述第一單價、所述第二單價、所述第一發(fā)電功率和所述第一產(chǎn)熱功率構(gòu)建第十六目標公式，所述第十六目標公式用于模擬所述chp機組的收益隨所述第一發(fā)電功率和所述第一產(chǎn)熱功率的變化趨勢；根據(jù)所述第一單價、所述第二發(fā)電功率和所述第三發(fā)電功率構(gòu)建第十七目標公式，所述第十七目標公式用于模擬所述wpp機組和所述pv機組的總收益隨所述第二發(fā)電功率和所述第三發(fā)電功率的變化趨勢；根據(jù)所述第二單價和第二輸出量構(gòu)建第十八目標公式，所述第十八目標公式用于模擬所述燃氣鍋爐的收益隨所述第二輸出量的變化趨勢；聯(lián)立所述第十六目標公式、第十七目標公式和所述第十八目標公式得到所述電廠收益模型。

8、可選地，構(gòu)建目標約束組，包括：構(gòu)建所述電廠仿真模型對應(yīng)的所述虛擬電廠的所述功率平衡約束，得到第一目標約束；構(gòu)建所述電廠仿真模型對應(yīng)的所述虛擬電廠的所述chp機組出力約束，得到第二目標約束；構(gòu)建所述電廠仿真模型對應(yīng)的所述虛擬電廠的所述wpp機組出力約束，得到第三目標約束；構(gòu)建所述電廠仿真模型對應(yīng)的所述虛擬電廠的所述pv機組出力約束，得到第四目標約束；構(gòu)建所述電廠仿真模型對應(yīng)的所述虛擬電廠的所述chp機組功率約束，得到第五目標約束；構(gòu)建所述電廠仿真模型對應(yīng)的所述虛擬電廠的所述備用容量約束，得到第六目標約束；聯(lián)立所述第一目標約束、所述第二目標約束、所述第三目標約束、所述第四目標約束、所述第五目標約束和所述第六目標約束得到所述目標約束組。

9、根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種基于多儲能裝置的能源耦合虛擬電廠的調(diào)度裝置，所述裝置包括：獲取單元，用于獲取歷史運行參數(shù)，所述歷史運行參數(shù)包括電廠運行參數(shù)和電廠成本參數(shù)，所述電廠運行參數(shù)包括虛擬電廠各組成元件的運行參數(shù)，所述電廠成本參數(shù)包括所述虛擬電廠各所述組成元件的運行成本，所述組成元件至少包括wpp機組、pv機組、chp機組、燃氣鍋爐、儲熱罐、儲氣罐、電儲能裝置和電氣轉(zhuǎn)換裝置，所述pv機組將光能轉(zhuǎn)換為電能以供給電負荷，所述wpp機組將風能轉(zhuǎn)換為電能以供給所述電負荷、所述電氣轉(zhuǎn)換裝置和電儲能裝置，所述chp機組將天然氣轉(zhuǎn)換為電能以供給所述電儲能裝置和所述電負荷，產(chǎn)生的熱量供給熱負荷，所述燃氣鍋爐將天然氣轉(zhuǎn)換為熱能供給所述熱負荷和儲熱罐，所述儲熱罐用于存儲熱能并供給所述熱負荷，所述電氣轉(zhuǎn)換裝置用于接收電能進行電氣轉(zhuǎn)換生成天然氣并供給所述儲氣罐，所述儲氣罐用于存儲天然氣并供給所述chp機組和所述燃氣鍋爐，所述電儲能裝置用于存儲電能并供給所述電氣轉(zhuǎn)換裝置；第一構(gòu)建單元，用于根據(jù)所述電廠運行參數(shù)構(gòu)建電廠仿真模型，所述電廠仿真模型用于模擬各所述組成元件之間的能量流動；第二構(gòu)建單元，用于根據(jù)所述電廠仿真模型和所述電廠成本參數(shù)構(gòu)建電廠成本模型，所述電廠成本模型用于模擬所述虛擬電廠的成本隨所述電廠仿真模型的運行參數(shù)的變化趨勢；第三構(gòu)建單元，用于構(gòu)建目標約束組，所述目標約束組用于限制所述電廠仿真模型的運行參數(shù)的取值范圍，所述目標約束組至少包括功率平衡約束、chp機組出力約束、wpp機組出力約束、pv機組出力約束、chp機組功率約束和備用容量約束；計算單元，用于在所述目標約束組的限制下，以所述虛擬電廠的凈利潤取得最大值為目標函數(shù)，對所述電廠仿真模型的運行參數(shù)進行求解得到電廠控制參數(shù)，根據(jù)所述電廠控制參數(shù)控制所述虛擬電廠運行。

10、根據(jù)本技術(shù)的再一方面，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括存儲的程序，其中，在所述程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行任意一種所述的方法。

11、根據(jù)本技術(shù)的又一方面，提供了一種虛擬電廠調(diào)度系統(tǒng)，包括：一個或多個處理器，存儲器，以及一個或多個程序，其中，所述一個或多個程序被存儲在所述存儲器中，并且被配置為由所述一個或多個處理器執(zhí)行，所述一個或多個程序包括用于執(zhí)行任意一種所述的方法。

12、應(yīng)用本技術(shù)的技術(shù)方案，在上述基于多儲能裝置的能源耦合虛擬電廠的調(diào)度方法中，首先，獲取歷史運行參數(shù)，上述歷史運行參數(shù)包括電廠運行參數(shù)和電廠成本參數(shù)，上述電廠運行參數(shù)包括虛擬電廠各組成元件的運行參數(shù)，上述電廠成本參數(shù)包括上述虛擬電廠各上述組成元件的運行成本，上述組成元件至少包括wpp機組、pv機組、chp機組、燃氣鍋爐、儲熱罐、儲氣罐、電儲能裝置和電氣轉(zhuǎn)換裝置，上述pv機組將光能轉(zhuǎn)換為電能以供給電負荷，上述wpp機組將風能轉(zhuǎn)換為電能以供給上述電負荷、上述電氣轉(zhuǎn)換裝置和電儲能裝置，上述chp機組將天然氣轉(zhuǎn)換為電能以供給上述電儲能裝置和上述電負荷，產(chǎn)生的熱量供給熱負荷，上述燃氣鍋爐將天然氣轉(zhuǎn)換為熱能供給上述熱負荷和儲熱罐，上述儲熱罐用于存儲熱能并供給上述熱負荷，上述電氣轉(zhuǎn)換裝置用于接收電能進行電氣轉(zhuǎn)換生成天然氣并供給上述儲氣罐，上述儲氣罐用于存儲天然氣并供給上述chp機組和上述燃氣鍋爐，上述電儲能裝置用于存儲電能并供給上述電氣轉(zhuǎn)換裝置；然后，根據(jù)上述電廠運行參數(shù)構(gòu)建電廠仿真模型，上述電廠仿真模型用于模擬各上述組成元件之間的能量流動；之后，根據(jù)上述電廠仿真模型和上述電廠成本參數(shù)構(gòu)建電廠成本模型，上述電廠成本模型用于模擬上述虛擬電廠的成本隨上述電廠仿真模型的運行參數(shù)的變化趨勢；之后，構(gòu)建目標約束組，上述目標約束組用于限制上述電廠仿真模型的運行參數(shù)的取值范圍，上述目標約束組至少包括功率平衡約束、chp機組出力約束、wpp機組出力約束、pv機組出力約束、chp機組功率約束和備用容量約束；最后，在上述目標約束組的限制下，以上述虛擬電廠的凈利潤取得最大值為目標函數(shù)，對上述電廠仿真模型的運行參數(shù)進行求解得到電廠控制參數(shù)，根據(jù)上述電廠控制參數(shù)控制上述虛擬電廠運行。本技術(shù)基于wpp機組、pv機組、chp機組、燃氣鍋爐、儲熱罐、儲氣罐、電儲能裝置和電氣轉(zhuǎn)換裝置分別進行物理仿真建模，構(gòu)建對應(yīng)的模型，并建立各模型之間的能量流動關(guān)系，得到上述電廠仿真模型，基于電廠仿真模型的運行參數(shù)構(gòu)建運行參數(shù)與成本之間的關(guān)聯(lián)得到電廠成本模型，進而在約束條件下進行以凈利潤最大化為目標函數(shù)進行求解，得到調(diào)控策略，并基于調(diào)控策略對虛擬電廠進行調(diào)度。該方法解決了解決現(xiàn)有技術(shù)中以電力為紐帶構(gòu)建虛擬電廠進行規(guī)劃不滿足當前多能源耦合的實際運行狀態(tài)，導致調(diào)度策略收益存在偏差的問題。