[发明专利]基于风光不确定性的多虚拟电厂时前合作方法

说明书

一种基于风光不确定性的多虚拟电厂时前合作方法，包括以下步骤：1)每个虚拟电厂经过独立调度向电网系统申报每个时段的预期出力和负荷情况；2)利用场景生成及削减技术产生含概率信息的经典场景集作为虚拟电厂的实际出力；3)根据合作前的电量偏差，进行相应的奖惩，以各场景概率下的总经济收益最大为目标，进行各个虚拟电厂的独立综合日前调度；4)多个虚拟电厂组成合作联盟进行时前合作，在合作联盟内部进行偏差电量的买卖，参与合作的每个虚拟电厂根据自身情况以及市场情况，向合作联盟申报售电量和购电量，以及相应的报价，联盟收集报价后统一出清；5)计算各虚拟电厂每个时段的收益以及一日的总收益，进行合作前后的收益比较；6)重复实验，论证合作方法的有效性。与现有技术相比，本发明具有调度合理，经济效益优化，多虚拟电厂协调合作等优点。

技术领域

本发明涉及一种基于风光不确定性的多虚拟电厂时前合作方法，属于电力系统优化调度领域。

背景技术

随着环境恶化，资源短缺等问题，世界各国对于分布式电源的重视程度越来越高。但分布式电源往往具有容量小、数量大、出力间歇性、随机性等特点，导致传统的调度方式难以有效地利用分布式电源。

虚拟电厂作为一种解决多个分布式电源并网问题的方法，能通过精细的控制方式管理整合各类分布式电源。虚拟电厂的基本元件包括分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等。这些元件通过先进的控制、计量、通信等技术聚合组成一个智能整体，进而参与能量市场和备用市场。相比微网技术，虚拟电厂不用受地理位置的约束，更强调自上而下的管理，能够类似于传统电厂参与电力市场的交易。

目前，大量虚拟电厂调度方面的研究未考虑到调度过程中分布式能源的不确定性，由于分布式电源出力的不确定性，虚拟电厂的预测出力与实际出力会存在偏差，虚拟电厂的实际利润往往会低于目标利润。一些研究建立了考虑不确定因素的虚拟电厂竞标模型并研究了风、光、水、生物质、电池储能等分布式电源组成虚拟电厂的调度模型，偏差由电网负责平衡，并向运营商收取虚拟电厂不平衡费用，但均只考虑了少数虚拟电厂参与的日前优化调度，未考虑时前多个虚拟电厂的合作空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于风光不确定性的多虚拟电厂时前合作方法，以解决现有技术未考虑时前多个虚拟电厂的合作空间等技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种基于风光不确定性的多虚拟电厂时前合作方法，包括以下步骤：

步骤1、参加调度的每个虚拟电厂经过独立日前调度并向电网系统申报每个时段的预期出力和负荷情况；

步骤2、利用场景生成技术以及场景削减技术生成含概率信息的经典场景集 S，各虚拟电厂在场景S下，每个时间段内均满足供用电平衡约束和需求响应关系，该场景下的数据集作为相应虚拟电厂的实际出力；

步骤3、根据虚拟电厂实际出力数据，计算合作前各虚拟电厂的实际收益以及电量偏差，以各场景概率下的总经济收益最大为目标，进行各个虚拟电厂的综合日前调度；

步骤4、多个虚拟电厂组成合作联盟进行时前合作，在合作联盟内部进行偏差电量的买卖，参与合作的每个虚拟电厂向合作联盟申报售电量和购电量，以及相应的报价，联盟收集报价后统一出清；采用改进的Roth-Erev增强学习算法仿真各个虚拟电厂决策的行为，使各个虚拟电厂的决策以个体最优的形式进行联盟内的合作博弈，得到联盟内的出清价格以及各虚拟电厂的交易电量；

步骤5、计算合作后各虚拟电厂每个时段的收益以及一日的总收益，并与合作前虚拟电厂的收益比较；

步骤6、为克服场景生成削减技术的偶然性，重复以上步骤2-5，算计各虚拟电厂的平均合作收益，用以论证时前合作方法的有效性。

所述步骤1中，各虚拟电厂独立日前调度及各时间段申报量的确定，利用 mosek求解器进行求解，为了促进清洁能源的利用，虚拟电厂调度中的清洁能源拥有优先发电权。