国家电网有限公司;国网山东省电力公司青岛供电公司孙丰杰获国家专利权
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龙图腾网获悉国家电网有限公司;国网山东省电力公司青岛供电公司申请的专利考虑需求响应及调频性能变化的虚拟电厂最优日前投标策略获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114549067B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210137118.3,技术领域涉及:G06Q30/0201;该发明授权考虑需求响应及调频性能变化的虚拟电厂最优日前投标策略是由孙丰杰;撖奥洋;朱晓东;苗骁健;孙宏宇;菅学辉设计研发完成,并于2022-02-15向国家知识产权局提交的专利申请。
本考虑需求响应及调频性能变化的虚拟电厂最优日前投标策略在说明书摘要公布了:一种考虑需求响应及调频性能变化的虚拟电厂最优日前投标方法,包括构建虚拟电厂的组织结构及运行机制、对分布式资源基于价格的需求响应的建模、虚拟电厂二次调频性能指标函数建模,以及虚拟电厂日前投标约束模型。针对风电的不确定性出力及风机取代常规机组加大电网二次调频需求的问题,本发明通过利益驱动的方式鼓励风电与广义储能组成虚拟电厂,并以虚拟电厂的形式参与能量‑调频联合市场,既提高虚拟电厂参与调频市场的小时数及调频总容量,又可提升虚拟电厂整体的调频性能,可以为系统提供更优质的调频服务。
本发明授权考虑需求响应及调频性能变化的虚拟电厂最优日前投标策略在权利要求书中公布了:1.一种考虑需求响应及调频性能变化的虚拟电厂最优日前投标方法,其特征在于,包括: 构建包含风电及广义储能的虚拟电厂的组织结构及运行机制; 采用斯蒂文斯定律对电动汽车、空调集群对补偿电价的响应进行建模; 分析影响虚拟电厂调频性能的因子,对虚拟电厂二次调频性能指标函数进行建模; 基于虚拟电厂的内部构成及运行方式,提出虚拟电厂日前投标的目标函数及约束条件; 基于提出的目标函数及约束条件,同时引入鲁棒优化考虑风电出力的不确定性,对所得的非线性混合整数规划进行求解,得到考虑需求响应及调频性能变化的虚拟电厂最优日前投标决策; 所述的对虚拟电厂二次调频性能指标函数进行建模,包括:受四个变量的影响的调频性能指标S,记为 为日前调频投标量,为实时预留调频容量,为电动汽车调频容量,为空调集群调频容量; 所述的虚拟电厂日前投标的目标函数及约束条件,包括: a目标函数 以风电场收益最大化为目标: C=Cen+Cre+CEV+CACL-CPUN7 式中:Cen为能量市场收益、Cre为调频市场收益、CEV为电动汽车售电收益、CACL为空调集群售电收益、CPUN为惩罚成本; 其中,能量市场收益Cen由投标策略和能量出清价格决定: 式中:为i时段能量出清价格,为i时段能量市场投标容量; 调频市场收益Cre分为容量收益Cre,fc和调节里程收益Cre,fp: 式中:为i时段调频容量出清价格,为i时段调频里程出清价格,Si为i时段调频性能指标,λ为里程效益因子,为i时段调频市场投标容量; 虚拟电厂作为电力市场的价格接受者,且申报容量均会中标,为防止虚拟电厂故意虚报扰乱市场秩序,故引入惩罚成本CPUN: 式中:ρen·和ρre·分别为能量市场和调频市场对应的惩罚函数,为i时段实时能量基点,为i时段实时调频容量; 电动汽车既是风电的消费者也是调频服务的提供者,电动汽车售电收益CEV由风电向电动汽车售电得到的售电利润和调频补贴成本两部分组成: 式中:cch,t、cdis,t分别为t时段电动汽车充放电的分时电价,Pch,t、Pdis,t分别为t时段电动汽车充放电的功率,为t时段电动汽车参与调频的补偿电价,为t时段电动汽车的调频容量; 空调集群售电收益CACL: 式中:为风电向空调集群售电得到的售电利润,为空调集群调频补贴成本,cACL为风电供电电价,为空调集群未参与调频服务部分的耗电量,为t时段空调集群调频补贴电价; b约束条件 1容量约束 虚拟电厂日前投标量受风电预测出力、电动汽车调度出力以及空调集群调度出力的约束: 式中:为风电i时段日前预测功率,PEV,i为电动汽车在i时段向外最大输出功率,PACL,i为空调集群在i时段向外最大输出功率,Δt为t时段时间间隔,Δi为i时段时间间隔, 电动汽车调频容量及充放电功率受电动汽车最大可用功率约束: 空调集群调频容量受空调集群最大功率约束: 调频投标容量受风电额定容量和能量市场投标容量的约束: 2电动汽车荷电状态约束 某时段的SOC受上一时段SOC及当前时段能量变化的约束: SOCk,t=SOCk,t-1+ΔSOCk,t22 式中:SOCk,t为t时段k类电动汽车的平均荷电状态,ΔSOCk,t为t时段内SOC的变化量,σ为电动汽车的充放电效率; 深度充放电会缩短电池寿命,SOC受电池剩余能量的约束: SOCmin≤SOCk,t≤SOCmax24 式中:SOCmin和SOCmax分别为电动汽车电池允许的荷电状态的下上限; 优化时段的最终状态受初始状态的约束: SOCk,0=SOCk,95+ΔSOCk,96=SOCk,9625 3空调集群室温约束 室内温度应当保持在设定温度波动的允许范围内: 式中:为预设的室内温度波动上下限。
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