[发明专利]一种基于虚拟电厂参与的综合能源系统优化方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于虚拟电厂参与的综合能源系统优化方法和系统，包括：获取综合能源系统中各设备的运行参数；将运行参数输入预先建立的综合能源优化模型，得到综合能源系统各设备的出力值并根据出力值调整综合能源系统各设备的出力；其中，综合能源优化模型以分布式发电消纳率最大、用户舒适度水平最大及综合能源系统碳排放量最小为目标。相比目前关于虚拟电厂的研究针对其内部资源的优化调度或者对外作为整体进行优化供电，本申请侧重于增加综合能源系统内用户舒适性、可再生能源消纳率及减少系统碳排放量的前提下进行内部各单元协调优化，从而获得虚拟电厂控制下综合能源系统最优调度方案。可增加用户参与调度的满意度，提升系统生态指标。

技术领域

本发明属于能源互联网技术领域，具体涉及一种基于虚拟电厂参与的综合能源系统优化方法和系统。

背景技术

在能源短缺、环境污染严重及全球气候变化的背景下，风力发电、光伏发电等分布式电源和电动汽车等主动负荷大量涌现，并广泛随机地接入电网，给电力调度带来以下挑战分布式电源和主动负荷数量巨大，直接管理与调度的难度极大；分布式电源和主动负荷分属于不同的所有者，它们将根据各自的意愿进行发电与用电，而不受电网直接控制；分布式新能源发电的间歇性较强，电动汽车等主动负荷的接网与脱网也具有较大的不确定性。

虚拟电厂技术的发展，使得售电公司规模化利用分布式电源和可控负荷参与市场交易成为可能。虚拟电厂技术可通过虚拟控制中心将可控负荷和分布式电源聚合为一个整体，并运用更高层次的协调通信技术实现对虚拟电厂内部资源的统一调度，可以有效解决售电公司对于数量众多的分布式电源和可控负的管控难问题。目前有很多基于多目标的虚拟电厂控制策略的研究，但是通常仅考虑经济成本为目标进行负荷优化。但需要注意的是，单纯的成本优化结果缺乏实际应用的价值。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种基于虚拟电厂参与的综合能源系统优化方法，其改进之处在于，包括：

获取综合能源系统中各设备的运行参数；

将所述运行参数输入预先建立的综合能源优化模型，得到综合能源系统各设备的出力值并根据所述出力值调整综合能源系统各设备的出力；

其中，所述综合能源优化模型以分布式发电消纳率最大、用户舒适度水平最大及综合能源系统碳排放量最小为目标；

所述设备包括：新能源发电系统、热电联产系统、储能系统、储热水罐和燃气锅炉，所述新能源发电系统包括光伏发电单元和风力发电系统。

优选的，所述综合能源优化模型的建立包括：

以基于分布式发电消纳率最大、用户舒适度水平最大及综合能源系统碳排放量最小为目标建立目标函数，并以出力和功率平衡为约束条件，建立综合能源优化模型。

优选的，所述目标函数的计算式如下：

Min F＝λ₁F₁+λ₂F₂+λ₃F₃

式中，Min F表示最小化的目标函数；F₁为对应分布式发电消纳的第一目标，λ₁为F₁的权重；F₂为对应用户舒适度水平的第二目标，λ₂为F₂的权重；F₃为对应综合能源系统碳排放量的第三目标，λ₃为F₃的权重。

优选的，所述第一目标F₁的计算式如下：

F₁＝1/f₁；

式中，f₁为分布式发电消纳率；