[发明专利]虚拟电厂多能互补的源荷储优化配置方法

说明书

本发明涉及一种虚拟电厂多能互补的源荷储优化配置方法，根据预测负荷需求、内部源设备容量、储能设备容量，建立虚拟电厂运行成本模型；根据内部分布式能源之间冷热电的产生与能源消耗量，建立内部分布式能源运行模型；然后应用进化粒子群算法与虚拟电厂的运行成本模型和分布式能源运行模型，对虚拟电厂中分布式能源的进行部署优化；对虚拟电厂中分布式能源的进行部署优化；最后根据日前预测负荷需求量、外部电网的实时电价、虚拟电厂源设备运行参数，确定相对运行成本最低的运行方案。本发明能够全面、精确、便捷地计算出虚拟电厂运行模型中分布式能源的优化部署方案，为虚拟电厂利益最大化和对电网的调节提供方法指导。

技术领域

本发明涉及一种能源配置技术，特别涉及一种虚拟电厂多能互补的源荷储优化配置方法。

背景技术

虚拟电厂能够通过先进信息通信技术和软件系统，实现分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等分布式能源的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。

在现代电力应用中，分布式能源的应用越来越广泛。由于分布式能源具有随机性和不确定性等特点，造成其出力不均匀、谐波含量大、难以协调利用。随着分布式电源在传统配电网中的渗透比率不断增加，在并网发电时对电力系统造成了一些不利影响。大量的分布式电源接入传统电网会使电网输入和输出功率不匹配，从而造成频率和电压幅值波动严重，威胁了电网的稳定运行，极大限制了分布式能源在现代电力系统中的应用。

风能、光伏等分布式电源的使用具有时效性，天气情况不同获得的电能不同，且风能夜间较为稳定、发电效率较高，光伏只能在日间进行发电。由于风力、光伏等具有不确定性，且产生的电能质量较差不能满足实时负荷需求。外部电网的负荷也具有实时性，虚拟电厂内部负荷需求高时，外部电网负需求较高；虚拟电厂内部负荷需求较低时，外部电网负荷需求较低。

由于负荷供需不平衡，引起较高的弃风、弃光现象，造成能源利用率较低。且燃气轮机等设备的产生电能的同时会产生热能，不能合理利用会造成大量的能源浪费问题。

发明内容

本发明是针对国内外虚拟电厂中源荷储优化配置的问题，提出了一种虚拟电厂多能互补的源荷储优化配置方法，考虑了电能的风光储联合多能互补、冷热电联供多能互补以及环境成本问题，利用进化的粒子群算法对虚拟电厂中源荷储进行优化调度，通过日前预测进行设备参数设置。得到虚拟电厂中虚拟电厂多能互补的源荷储最优配置方案。

本发明的技术方案为：一种虚拟电厂多能互补的源荷储优化配置方法，具体包括如下步骤：

1)根据预测负荷需求、内部源设备容量、储能设备容量，建立虚拟电厂运行成本模型；

2)根据内部分布式能源之间冷热电的产生与能源消耗量，建立内部分布式能源运行模型；

3)应用进化粒子群算法与虚拟电厂的运行成本模型和分布式能源运行模型，对虚拟电厂中分布式能源的进行部署优化；

在进化粒子群算法引入源荷储优化配置中：进化粒子群算法将使用每时间段蓄电池充放电的量作为粒子，虚拟电厂运行成本最小化为目标函数寻找目标，得到最优解时的粒子数值，确定每时间段虚拟电厂内部分布式能源的实际配置量；

4)根据日前预测负荷需求量、外部电网的实时电价、虚拟电厂源设备运行参数，确定相对运行成本最低的运行方案，即虚拟电厂多能互补的源荷储优化调度的最优方案。

所述步骤1)虚拟电厂运行成本模型，在不计能量传输损耗的情况下，虚拟电厂运行成本C^Dh为和之和，单位为元；其中为虚拟电厂与电网交互费用；为购买天然气费用；为蓄电池老化成本；为虚拟电厂的运行维护成本；为虚拟电厂运行的环境成本；环境成本为：