[发明专利]一种多虚拟电厂联合优化调度方法

说明书

本发明公开了一种多虚拟电厂联合优化调度方法，本发明基于技术型虚拟电厂的概念，建立考虑虚拟电厂内部开关动作的优化调度模型，同时考虑多虚拟电厂之间的电量交易。为了使模型可解，采用二阶锥规划，将复杂的非凸非线性问题转化为一个典型的混合整数二阶锥模型，极大地提高了求解效率。为增强合作性，引入合作满意度的概念，使得制定的合同电价达到双方满意度均衡状态下最优。采用盐城东台市实际网架结构进行算例测试，结果表明：多虚拟电厂联合调度能够有效缓解可再生能源出力波动造成的收益风险；本发明所采用的二阶锥模型极大地提高了计算效率。

技术领域

本发明涉及电力系统电源调度技术领域，特别是一种多虚拟电厂联合优化调度方法。

背景技术

随着大规模间歇性分布式电源(distributed generator,DG)的接入，电力系统面临着巨大的挑战，虚拟电厂(virtual power plant,VPP)作为一种新型的运行模式，能够有效地整合大量分布式发电资源，具有广阔的应用前景。随着电力市场的发展，未来在一个配电网区域内可能会出现多个临近的VPP，其间若通过联络线相互连接成为多虚拟电厂联合系统，则将具备更大的潜在效益。

VPP分为商业型VPP(commercial virtual power plant,CVPP)和技术型VPP(technical virtual power plant,TVPP)两类。其中，CVPP主要从商业收益角度考虑，忽略网架约束对VPP调度策略的影响；而TVPP为配电系统运营机构(DSO)提供潮流控制，保障系统安全可靠地运行。事实上，VPP经济调度的最优解很有可能违反电网的潮流约束，给线路带来过负荷、节点电压越界等问题，对电网的安全运行造成危害。

当考虑具体网架后，就可以通过操作线路分段开关和联络开关，来抑制VPP内部网络出现负荷不均衡、网损较大等现象，即对其进行优化重构。重构是提高系统安全性和经济性的重要手段之一。

以上优化问题的决策变量包含VPP内部各线路潮流状态、各可控开关状态、各发电机组启停状态等大量离散变量和连续变量，计算复杂度大，是一个典型的非凸非线性问题，目前未有成熟的求解器能够很好地处理该类问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种多虚拟电厂联合优化调度方法，能够更好的为决策者提供最优策略方案。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种多虚拟电厂联合优化调度方法，包括以下步骤：

步骤1、考虑VPP内部网络潮流约束，建立线路可控开关动态重构模型；

步骤2、考虑VPP中常规机组、储能、燃气轮机运行约束，建立技术型VPP优化调度的非线性模型；

步骤3、通过变量替换，将步骤2中的非线性模型转化为基于二阶锥规划的VPP优化调度模型；

步骤4、考虑多VPP之间进行合作，通过联络线进行电量传输，建立多VPP联合调度模型，以此优化出合同直购电量，并且引入合作满意度概念，以双方合作满意度最大为目标优化直购电价。

作为本发明所述的一种多虚拟电厂联合优化调度方法进一步优化方案，所述步骤1包括以下步骤：

1.1、技术型VPP的辐射状支路潮流形式；

技术型VPP支路潮流形式如下：