國家電網有限公司;國網山東省電力公司青島供電公司孫豐杰獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉國家電網有限公司;國網山東省電力公司青島供電公司申請的專利考慮需求響應及調頻性能變化的虛擬電廠最優日前投標策略獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN114549067B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202210137118.3,技術領域涉及:G06Q30/0201;該發明授權考慮需求響應及調頻性能變化的虛擬電廠最優日前投標策略是由孫豐杰;撖奧洋;朱曉東;苗驍健;孫宏宇;菅學輝設計研發完成,并于2022-02-15向國家知識產權局提交的專利申請。
本考慮需求響應及調頻性能變化的虛擬電廠最優日前投標策略在說明書摘要公布了:一種考慮需求響應及調頻性能變化的虛擬電廠最優日前投標方法,包括構建虛擬電廠的組織結構及運行機制、對分布式資源基于價格的需求響應的建模、虛擬電廠二次調頻性能指標函數建模,以及虛擬電廠日前投標約束模型。針對風電的不確定性出力及風機取代常規機組加大電網二次調頻需求的問題,本發明通過利益驅動的方式鼓勵風電與廣義儲能組成虛擬電廠,并以虛擬電廠的形式參與能量?調頻聯合市場,既提高虛擬電廠參與調頻市場的小時數及調頻總容量,又可提升虛擬電廠整體的調頻性能,可以為系統提供更優質的調頻服務。
本發明授權考慮需求響應及調頻性能變化的虛擬電廠最優日前投標策略在權利要求書中公布了:1.一種考慮需求響應及調頻性能變化的虛擬電廠最優日前投標方法,其特征在于,包括: 構建包含風電及廣義儲能的虛擬電廠的組織結構及運行機制; 采用斯蒂文斯定律對電動汽車、空調集群對補償電價的響應進行建模; 分析影響虛擬電廠調頻性能的因子,對虛擬電廠二次調頻性能指標函數進行建模; 基于虛擬電廠的內部構成及運行方式,提出虛擬電廠日前投標的目標函數及約束條件; 基于提出的目標函數及約束條件,同時引入魯棒優化考慮風電出力的不確定性,對所得的非線性混合整數規劃進行求解,得到考慮需求響應及調頻性能變化的虛擬電廠最優日前投標決策; 所述的對虛擬電廠二次調頻性能指標函數進行建模,包括:受四個變量的影響的調頻性能指標S,記為 為日前調頻投標量,為實時預留調頻容量,為電動汽車調頻容量,為空調集群調頻容量; 所述的虛擬電廠日前投標的目標函數及約束條件,包括: a目標函數 以風電場收益最大化為目標: C=Cen+Cre+CEV+CACL-CPUN7 式中:Cen為能量市場收益、Cre為調頻市場收益、CEV為電動汽車售電收益、CACL為空調集群售電收益、CPUN為懲罰成本; 其中,能量市場收益Cen由投標策略和能量出清價格決定: 式中:為i時段能量出清價格,為i時段能量市場投標容量; 調頻市場收益Cre分為容量收益Cre,fc和調節里程收益Cre,fp: 式中:為i時段調頻容量出清價格,為i時段調頻里程出清價格,Si為i時段調頻性能指標,λ為里程效益因子,為i時段調頻市場投標容量; 虛擬電廠作為電力市場的價格接受者,且申報容量均會中標,為防止虛擬電廠故意虛報擾亂市場秩序,故引入懲罰成本CPUN: 式中:ρen·和ρre·分別為能量市場和調頻市場對應的懲罰函數,為i時段實時能量基點,為i時段實時調頻容量; 電動汽車既是風電的消費者也是調頻服務的提供者,電動汽車售電收益CEV由風電向電動汽車售電得到的售電利潤和調頻補貼成本兩部分組成: 式中:cch,t、cdis,t分別為t時段電動汽車充放電的分時電價,Pch,t、Pdis,t分別為t時段電動汽車充放電的功率,為t時段電動汽車參與調頻的補償電價,為t時段電動汽車的調頻容量; 空調集群售電收益CACL: 式中:為風電向空調集群售電得到的售電利潤,為空調集群調頻補貼成本,cACL為風電供電電價,為空調集群未參與調頻服務部分的耗電量,為t時段空調集群調頻補貼電價; b約束條件 1容量約束 虛擬電廠日前投標量受風電預測出力、電動汽車調度出力以及空調集群調度出力的約束: 式中:為風電i時段日前預測功率,PEV,i為電動汽車在i時段向外最大輸出功率,PACL,i為空調集群在i時段向外最大輸出功率,Δt為t時段時間間隔,Δi為i時段時間間隔, 電動汽車調頻容量及充放電功率受電動汽車最大可用功率約束: 空調集群調頻容量受空調集群最大功率約束: 調頻投標容量受風電額定容量和能量市場投標容量的約束: 2電動汽車荷電狀態約束 某時段的SOC受上一時段SOC及當前時段能量變化的約束: SOCk,t=SOCk,t-1+ΔSOCk,t22 式中:SOCk,t為t時段k類電動汽車的平均荷電狀態,ΔSOCk,t為t時段內SOC的變化量,σ為電動汽車的充放電效率; 深度充放電會縮短電池壽命,SOC受電池剩余能量的約束: SOCmin≤SOCk,t≤SOCmax24 式中:SOCmin和SOCmax分別為電動汽車電池允許的荷電狀態的下上限; 優化時段的最終狀態受初始狀態的約束: SOCk,0=SOCk,95+ΔSOCk,96=SOCk,9625 3空調集群室溫約束 室內溫度應當保持在設定溫度波動的允許范圍內: 式中:為預設的室內溫度波動上下限。
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