[发明专利]一种考虑需求响应的虚拟电厂可调节资源精准控制方法

说明书

本申请公开了一种考虑需求响应的虚拟电厂可调节资源精准控制方法，包括：获取虚拟电厂可调节资源信息，评估可调节资源的调控潜力；对虚拟电厂的可调节资源进行分类与分层，构建虚拟电厂可调节资源的多层控制架构；建立虚拟电厂可调节资源优化控制模型及其调控约束模型；将虚拟电厂可调节资源控制任务分解形成多层子任务，采用分层深度强化学习算法求解优化控制问题，控制任务调控指令由上至下逐层进行自动最优分解与下发。本发明能够提高可调节资源控制的精准度，能够处理实际控制中的非线性、随机性和不确定性。

技术领域

本发明属于电力资源调控技术领域，涉及一种考虑需求响应的虚拟电厂可调节资源精准控制方法。

背景技术

“虚拟电厂”这一术语源于1997年SHimon Awerbuch博士在其著作《虚拟公共设施：新兴产业的描述、技术及竞争力》一书中对虚拟公共设施的定义：虚拟公共设施是独立且以市场为驱动的实体之间的一种灵活合作，这些实体不必拥有相应的资产而能够为消费者提供其所需要的高效电能服务。正如虚拟公共设施利用新兴技术提供以消费者为导向的电能服务一样，虚拟电厂并未改变每个分布式电源并网的方式，而是通过先进的控制、计量、通信等技术聚合分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等不同类型的分布式能源，并通过更高层面的软件构架实现多个分布式能源的协调优化运行，更有利于资源的合理优化配置及利用。

虚拟电厂的概念更多强调的是对外呈现的功能和效果，更新运营理念并产生社会经济效益，其基本的应用场景是电力市场。这种方法无需对电网进行改造而能够聚合分布式能源对公网稳定输电，并提供快速响应的辅助服务，成为分布式能源加入电力市场的有效方法，降低了其在市场中孤独运行的失衡风险，可以获得规模经济的效益。同时，分布式能源的可视化及虚拟电厂的协调控制优化大大减小了以往分布式能源并网对公网造成的冲击，降低了分布式电源增长带来的调度难度，使配电管理更趋于合理有序，提高了系统运行的稳定性。

虚拟电厂是构建规模化、常态化、精准化分布式资源可调能力的有效手段，它能够有效地实现分布式资源与电力系统友好互动，实现各类资源的整合与分配，具有极大的应用价值。

虚拟电厂已在世界范围内进行了多次实践，虚拟电厂的发展也为电力系统调度带来的新的挑战，不合理的调度控制往往会使电力网络损耗增加，降低电网运行的经济性。目前的虚拟电厂控制方法存在以下不足：采用集中式的控制架构，算法复杂、计算量大；调控指令按照权重分解到具体的机组，无法实现最优；控制算法无法应对系统的非线性、随机性和不确定性。因此，缺少一种虚拟电厂可调节资源细颗粒度的精准化控制方法。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本申请提供一种考虑需求响应的虚拟电厂可调节资源精准控制方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种考虑需求响应的虚拟电厂可调节资源精准控制方法，包括以下步骤：

步骤1：基于云边端架构获取虚拟电厂可调节资源信息，评估可调节资源的调控潜力；

步骤2：根据可调节资源参与需求响应的控制任务以及可调节资源的调控信息，对参与控制任务的可调节资源进行分类与分层，结合云边端架构构建不同类型控制任务对应的虚拟电厂可调节资源的多层控制架构；

步骤3：基于虚拟电厂可调节资源的多层控制架构，根据需求响应策略和可调节资源的调控潜力的评估结果，建立不同类型控制任务对应的虚拟电厂可调节资源优化控制模型及其调控约束模型；

步骤4：利用多层任务协作的多层深度强化学习算法求解步骤3建立的优化控制模型，得到每一层的调控指令，然后根据云边端架构下发指令，控制具体的可调节资源参与控制任务。

本发明进一步包括以下优选方案：

优选地，步骤1所述云边端架构包括云平台、边缘服务器和智能终端；