[发明专利]一种基于两阶段风险约束的虚拟电厂最优调度方法

权利要求书

1.一种基于两阶段风险约束的虚拟电厂最优调度方法，其特征在于包含有以下步骤：

第一步：确定虚拟电厂结构及调度策略的步骤；

第二步：建立计及风险约束的VPP两阶段调度模型的步骤：包括：确定目标函数的步骤、建立需求响应模型的步骤、建立约束条件的步骤，其中，约束条件包括：功率平衡约束、分布式电源容量约束、分布式电源运行约束、储能装置充/放电约束、虚拟电厂电量交易约束；

第三步：对虚拟电厂拓扑进行仿真分析，并采用仿真分析软件对第一步和策略及第二步的模型进行求解。

2.根据权利要求1所述的一种基于两阶段风险约束的虚拟电厂最优调度方法，其特征在于虚拟电厂结构包括可调度分布式电源机组、风力发电机组、储能装置以及参与需求响应的用户。

3.根据权利要求2所述的一种基于两阶段风险约束的虚拟电厂最优调度方法，其特征在于调度策略分两个阶段进行，在第一阶段，VPP提交第二天日前市场和旋转备用市场能源和储备的每小时投标决策，在这一阶段，在了解未来市场价格、负荷需求和可再生能源发电量之前的非预期下做出决策，得出日前每个交易时段的投标参量；基于日前电能市场和旋转备用市场的清算结果；在第二阶段，VPP决定与主电网进行交易决策，针对每个交易时段对分布式发电机组、储能装置和需求侧灵活资源进行实时调度决策，包括DGs的状态、DGs的最佳输出功率、实施DR后的负荷需求、DGs和供需资源的旋转储备。

4.根据权利要求3所述的一种基于两阶段风险约束的虚拟电厂最优调度方法，其特征在于确定目标函数的步骤：虚拟电厂的最大化收益、虚拟电厂的收益f_pro、运营成本f_co和不确定性对虚拟电厂造成的风险f_ris的表达式为：

max F＝f_pro-f_co+f_ris

其中，虚拟电厂的收益f_pro包括VPP与日前市场主电网之间的电量交换收入、向用户售电的收入以及为电网提供备用服务的收入表示为：

虚拟电厂的运营成本f_co由两部分组成，即f_co＝f_co1+f_co2，其中，f₁为分布式电源以及储能系统的运营成本；f₂为用户参与需求响应与主电网提供的备用成本，表示为：

利用CVaR来量化不确定性对虚拟电厂造成的风险，引入风险规避的加权参数β对虚拟电厂收益与风险之间的权衡进行建模，表示式为：

f_ris＝β×CVaR

式中：η_s，ζ分别为计算CVaR的辅助变量和风险值；α为虚拟电厂的置信水平。

5.根据权利要求4所述的一种基于两阶段风险约束的虚拟电厂最优调度方法，其特征在于建立需求响应模型的步骤为：分别采用自弹性系数和交叉弹性系数来表示可转移负荷和可削减负荷对价格的敏感性：

并建立用户通过负荷削减与负荷削减参与需求响应时的经济模型式：

6.根据权利要求5所述的一种基于两阶段风险约束的虚拟电厂最优调度方法，其特征在于功率平衡约束是指节点n处功率平衡约束，表达式为：

式中：分别为日前市场中虚拟电厂和主电网之间交互的有功功率和无功功率；分别为时段t情景ε下分布式电源i的有功与无功出力；分别为时段t情景ε下风电机组的有功与无功功率；分别为时段t用户j在情景s下的有功与无功需求；为时段t用户j在情景s下的转移的有功与无功负荷。

7.根据权利要求6所述的一种基于两阶段风险约束的虚拟电厂最优调度方法，其特征在于分布式电源容量约束满足下式：

式中：P_i，分别为分布式发电机组i出力的最小值与最大值。