本公開(kāi)涉及綜合能源系統(tǒng)，尤其涉及一種虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電方法、虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及服務(wù)器。

背景技術(shù)：

1、虛擬電廠(chǎng)是一種通過(guò)先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車(chē)等分布式資源的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，以作為一個(gè)特殊電廠(chǎng)參與電力市場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。應(yīng)用虛擬電廠(chǎng)的互動(dòng)響應(yīng)技術(shù)，可以有效削減高峰時(shí)段的用電需求，提高電網(wǎng)的運(yùn)行彈性，并且可以顯著減少設(shè)備投資，提高資源的利用效率。隨著全國(guó)電力中長(zhǎng)期市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)、綠電交易市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等逐步放開(kāi)，虛擬電廠(chǎng)作為一種市場(chǎng)主體逐漸參與到電力市場(chǎng)中?，F(xiàn)階段虛擬電廠(chǎng)業(yè)務(wù)具有偶發(fā)性和交易頻次不確定性，因此虛擬電廠(chǎng)每次參與需求響應(yīng)過(guò)程中，如何調(diào)整以?xún)?chǔ)能為主體的用戶(hù)側(cè)柔性負(fù)荷的用電行為以獲取最大響應(yīng)收益，成為了虛擬電廠(chǎng)整體收益提升的關(guān)鍵因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開(kāi)實(shí)施例期望提供一種虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電方法、虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及服務(wù)器。

2、本公開(kāi)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本公開(kāi)提供一種虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電方法。

4、本公開(kāi)實(shí)施例提供的虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電方法，包括：

5、獲取電網(wǎng)發(fā)布的電網(wǎng)響應(yīng)邀約的邀約信息；其中，所述邀約信息至少包括響應(yīng)日期、響應(yīng)時(shí)間段、響應(yīng)顆粒度、響應(yīng)模式；

6、獲取電網(wǎng)發(fā)布的響應(yīng)時(shí)間段的響應(yīng)價(jià)格及參與電網(wǎng)響應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)能設(shè)備信息；

7、基于所述電網(wǎng)響應(yīng)邀約的邀約信息、所述響應(yīng)時(shí)間段的響應(yīng)價(jià)格及參與電網(wǎng)響應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)能設(shè)備信息，構(gòu)建參與電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)響應(yīng)模型及中標(biāo)響應(yīng)模型；其中，所述申報(bào)響應(yīng)模型包括在電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)階段以收益最大化為目標(biāo)的第一目標(biāo)函數(shù)及申報(bào)階段的第一約束條件；所述中標(biāo)響應(yīng)模型包括在電網(wǎng)響應(yīng)邀約的中標(biāo)階段后執(zhí)行電網(wǎng)響應(yīng)邀約時(shí)以收益最大化為目標(biāo)的第二目標(biāo)函數(shù)及中標(biāo)階段后的第二約束條件；所述第一目標(biāo)函數(shù)與所述第二目標(biāo)函數(shù)相同；所述第一約束條件與所述第二約束條件不同；

8、基于所述申報(bào)響應(yīng)模型及中標(biāo)響應(yīng)模型，對(duì)所述電網(wǎng)發(fā)布的電網(wǎng)響應(yīng)邀約進(jìn)行邀約響應(yīng)，進(jìn)行參與電網(wǎng)響應(yīng)的各儲(chǔ)能設(shè)備的充放電策略分配。

9、在一些實(shí)施例中，所述在電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)階段以收益最大化為目標(biāo)的第一目標(biāo)函數(shù)，包括：

10、其中，obj為在電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)階段最大化收益；

11、表示峰谷套利總收益；ρ(i)為第i個(gè)響應(yīng)區(qū)段的分時(shí)電價(jià)；

12、表示響應(yīng)總補(bǔ)貼；其中，

13、ξ表示儲(chǔ)能器充放電效率；ξc為儲(chǔ)能器充電效率，ξd為儲(chǔ)能器放電效率；η表示需求響應(yīng)度電價(jià)格補(bǔ)貼系數(shù)；

14、wi表示第i個(gè)決策單元充放電容量，wi<0表示充電，wi>0表示放電，wi＝0表示既不放電也不充電；si表示第i個(gè)決策單元充放電時(shí)間，si取值為0或1，si＝0表示不進(jìn)行充放電，si＝1表示在整個(gè)決策單元內(nèi)均勻充放電t分鐘；

15、b(i)為i時(shí)刻的基線(xiàn)負(fù)荷；其中，基線(xiàn)負(fù)荷為儲(chǔ)能設(shè)備在參與電網(wǎng)響應(yīng)邀約前的電量輸出；vi表示第i個(gè)響應(yīng)區(qū)間響應(yīng)價(jià)格；tjs、tje分別表示第j個(gè)響應(yīng)區(qū)間的開(kāi)始時(shí)刻與結(jié)束時(shí)刻。

16、在一些實(shí)施例中，所述基于所述申報(bào)響應(yīng)模型及中標(biāo)響應(yīng)模型，對(duì)所述電網(wǎng)發(fā)布的電網(wǎng)響應(yīng)邀約進(jìn)行邀約響應(yīng)，進(jìn)行參與電網(wǎng)響應(yīng)的各儲(chǔ)能設(shè)備的充放電策略分配，包括：

17、獲取參與電網(wǎng)響應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備的申報(bào)響應(yīng)量、預(yù)估收益和各儲(chǔ)能設(shè)備的歷史充放策略；

18、將相關(guān)參數(shù)導(dǎo)入所述申報(bào)響應(yīng)模型，構(gòu)建混合整數(shù)非線(xiàn)性規(guī)劃，利用求解器進(jìn)行求解，得到第m個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備響應(yīng)日儲(chǔ)能最優(yōu)充放電策略θm為：

19、θm＝[w1s1,w2s2,...,wisi,...,wnsn]；

20、第m個(gè)設(shè)備第j個(gè)響應(yīng)區(qū)間的響應(yīng)電量φmj＝re?smj；

21、第m個(gè)設(shè)備在響應(yīng)日各響應(yīng)區(qū)間的最大響應(yīng)電量[φm1,φm2,φm3,...,φmk]、第j響應(yīng)區(qū)間的總響應(yīng)電量本次響應(yīng)各設(shè)備響應(yīng)策略θ＝[θ1,θ2,...,θm,...,θm]、本次響應(yīng)可申報(bào)的各響應(yīng)區(qū)間總響應(yīng)電量

22、total_re?s＝[total_re?s1,total_re?s2,...total_re?sj...,total_re?sk]、第m個(gè)設(shè)備執(zhí)行策略θm總收益pm＝obj及本次響應(yīng)總收益

23、在一些實(shí)施例中，所述基于所述申報(bào)響應(yīng)模型及中標(biāo)響應(yīng)模型，對(duì)所述電網(wǎng)發(fā)布的電網(wǎng)響應(yīng)邀約進(jìn)行邀約響應(yīng)，進(jìn)行參與電網(wǎng)響應(yīng)的各儲(chǔ)能設(shè)備的充放電策略分配，包括：

24、提交電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)響應(yīng)量和響應(yīng)價(jià)給電網(wǎng)，以等待電網(wǎng)出清需求響應(yīng)量和響應(yīng)價(jià)格；

25、獲取總中標(biāo)響應(yīng)量和響應(yīng)出清價(jià)格；其中，中標(biāo)響應(yīng)量表示為[χ1,χ2,...,χk]，χi表示第i個(gè)響應(yīng)區(qū)間的中標(biāo)量，單位為千瓦時(shí)(kwh)，響應(yīng)出清價(jià)格為[v′1,v′2,...,v′k]；

26、根據(jù)所述第i個(gè)響應(yīng)區(qū)間的中標(biāo)量等比列拆分各設(shè)備實(shí)際需要響應(yīng)量；

27、第m個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備在第j個(gè)響應(yīng)區(qū)間的實(shí)際中標(biāo)響應(yīng)量φ′mj為：

28、將re?sj<＝χj中的χj替換為實(shí)際中標(biāo)量φ′mj，聯(lián)合第一約束條件，構(gòu)建中標(biāo)響應(yīng)算法模型；

29、獲取參與電網(wǎng)響應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備的中標(biāo)響應(yīng)量、預(yù)估收益和申報(bào)階段的各儲(chǔ)能設(shè)備充放策略；將相關(guān)參數(shù)導(dǎo)入所述中標(biāo)響應(yīng)模型，構(gòu)建混合整數(shù)非線(xiàn)性規(guī)劃，利用求解器進(jìn)行求解，得到各儲(chǔ)能設(shè)備響應(yīng)日充放策略θ′為：

30、θ′＝[θ′1,θ′2,...,θ′m,...,θ′m]；其中，θ′m表示第m個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備響應(yīng)日實(shí)際執(zhí)行充放策略。

31、第二方面，本公開(kāi)提供一種虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電裝置，包括：

32、第一信息獲取模塊，用于獲取電網(wǎng)發(fā)布的電網(wǎng)響應(yīng)邀約的邀約信息；其中，所述邀約信息至少包括響應(yīng)日期、響應(yīng)時(shí)間段、響應(yīng)顆粒度、響應(yīng)模式；

33、第二信息獲取模塊，用于獲取電網(wǎng)發(fā)布的響應(yīng)時(shí)間段的響應(yīng)價(jià)格及參與電網(wǎng)響應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)能設(shè)備信息；

34、模型構(gòu)建模塊，用于基于所述電網(wǎng)響應(yīng)邀約的邀約信息、所述響應(yīng)時(shí)間段的響應(yīng)價(jià)格及參與電網(wǎng)響應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)能設(shè)備信息，構(gòu)建參與電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)響應(yīng)模型及中標(biāo)響應(yīng)模型；其中，所述申報(bào)響應(yīng)模型包括在電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)階段以收益最大化為目標(biāo)的第一目標(biāo)函數(shù)及申報(bào)階段的第一約束條件；所述中標(biāo)響應(yīng)模型包括在電網(wǎng)響應(yīng)邀約的中標(biāo)階段后執(zhí)行電網(wǎng)響應(yīng)邀約時(shí)以收益最大化為目標(biāo)的第二目標(biāo)函數(shù)及中標(biāo)階段后的第二約束條件；所述第一目標(biāo)函數(shù)與所述第二目標(biāo)函數(shù)相同；所述第一約束條件與所述第二約束條件不同；

35、充放電策略分配模塊，用于基于所述申報(bào)響應(yīng)模型及中標(biāo)響應(yīng)模型，對(duì)所述電網(wǎng)發(fā)布的電網(wǎng)響應(yīng)邀約進(jìn)行邀約響應(yīng)，進(jìn)行參與電網(wǎng)響應(yīng)的各儲(chǔ)能設(shè)備的充放電策略分配。

36、在一些實(shí)施例中，所述在電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)階段以收益最大化為目標(biāo)的第一目標(biāo)函數(shù)，包括：

37、其中，obj為在電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)階段最大化收益；

38、表示峰谷套利總收益；ρ(i)為第i個(gè)響應(yīng)區(qū)段的分時(shí)電價(jià)；

39、表示響應(yīng)總補(bǔ)貼；其中，

40、ξ表示儲(chǔ)能器充放電效率；ξc為儲(chǔ)能器充電效率，ξd為儲(chǔ)能器放電效率；η表示需求響應(yīng)度電價(jià)格補(bǔ)貼系數(shù)；

41、wi表示第i個(gè)決策單元充放電容量，wi<0表示充電，wi>0表示放電，wi＝0表示既不放電也不充電；si表示第i個(gè)決策單元充放電時(shí)間，si取值為0或1，si＝0表示不進(jìn)行充放電，si＝1表示在整個(gè)決策單元內(nèi)均勻充放電t分鐘；

42、b(i)為i時(shí)刻的基線(xiàn)負(fù)荷；其中，基線(xiàn)負(fù)荷為儲(chǔ)能設(shè)備在參與電網(wǎng)響應(yīng)邀約前的電量輸出；vi表示第i個(gè)響應(yīng)區(qū)間響應(yīng)價(jià)格；tjs、tje分別表示第j個(gè)響應(yīng)區(qū)間的開(kāi)始時(shí)刻與結(jié)束時(shí)刻。

43、第三方面，本公開(kāi)提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電程序，該虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述第一方面所述的虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電方法。

44、第四方面，本公開(kāi)提供一種服務(wù)器，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電程序，所述處理器執(zhí)行所述虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述第一方面所述的虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電方法。

45、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化儲(chǔ)能充放電方法，包括：獲取電網(wǎng)發(fā)布的電網(wǎng)響應(yīng)邀約的邀約信息；其中，邀約信息至少包括響應(yīng)日期、響應(yīng)時(shí)間段、響應(yīng)顆粒度、響應(yīng)模式；獲取電網(wǎng)發(fā)布的響應(yīng)時(shí)間段的響應(yīng)價(jià)格及參與電網(wǎng)響應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)能設(shè)備信息；基于電網(wǎng)響應(yīng)邀約的邀約信息、響應(yīng)時(shí)間段的響應(yīng)價(jià)格及參與電網(wǎng)響應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)能設(shè)備信息，構(gòu)建參與電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)響應(yīng)模型及中標(biāo)響應(yīng)模型；其中，申報(bào)響應(yīng)模型包括在電網(wǎng)響應(yīng)邀約的申報(bào)階段以收益最大化為目標(biāo)的第一目標(biāo)函數(shù)及申報(bào)階段的第一約束條件；中標(biāo)響應(yīng)模型包括在電網(wǎng)響應(yīng)邀約的中標(biāo)階段后執(zhí)行電網(wǎng)響應(yīng)邀約時(shí)以收益最大化為目標(biāo)的第二目標(biāo)函數(shù)及中標(biāo)階段后的第二約束條件；第一目標(biāo)函數(shù)與第二目標(biāo)函數(shù)相同；第一約束條件與第二約束條件不同；基于申報(bào)響應(yīng)模型及中標(biāo)響應(yīng)模型，對(duì)電網(wǎng)發(fā)布的電網(wǎng)響應(yīng)邀約進(jìn)行邀約響應(yīng)，進(jìn)行參與電網(wǎng)響應(yīng)的各儲(chǔ)能設(shè)備的充放電策略分配。本技術(shù)通過(guò)響應(yīng)邀約、響應(yīng)能力評(píng)估、響應(yīng)申報(bào)、響應(yīng)中標(biāo)及響應(yīng)執(zhí)行等過(guò)程，在申報(bào)和中標(biāo)階段均以經(jīng)濟(jì)最優(yōu)為導(dǎo)向，建立混合整數(shù)非線(xiàn)性模型，并通過(guò)對(duì)不同約束進(jìn)行組合分別適配申報(bào)響應(yīng)模型和中標(biāo)響應(yīng)模型，使得申報(bào)與中標(biāo)兩階段協(xié)同優(yōu)化，達(dá)到虛擬電廠(chǎng)參與用戶(hù)側(cè)需求響應(yīng)全流程收益最優(yōu)的目的。

46、本公開(kāi)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本公開(kāi)的實(shí)踐了解到。