本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信，具體而言，涉及一種基于多能源需求響應的虛擬電廠的調(diào)度方法、裝置、計算機可讀存儲介質(zhì)和虛擬電廠調(diào)度系統(tǒng)。

背景技術：

1、為了減少能源部門的溫室氣體排放，基于可再生能源的分布式發(fā)電(rder)得到關注。風電wtg和光伏spvp是其中發(fā)展速度最快的技術。熱電聯(lián)產(chǎn)是另一種更節(jié)能的技術。熱電聯(lián)產(chǎn)機組的效率可達85-95％，它還減少了二氧化碳和氮氧化物的排放。微型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)安裝在最終利用點即居民區(qū)，提供電力和熱力。水力發(fā)電廠(hpp)是可再生能源的主要來源之一。hpp以最有效的方式轉換能量，由于發(fā)電成本非常低，因此使用所有可獲得的水能而不是其他形式的能源是有利的。插電式電動汽車(pev)的使用顯著減少了內(nèi)燃機車輛的滲透，同樣可以減少空氣污染和氣候變化。vpp的能源管理，即是對包括光伏(pv)模塊、風力渦輪機、電能存儲系統(tǒng)、熱電聯(lián)產(chǎn)機組和純熱機組等在內(nèi)進行的管理。vpp控制并協(xié)調(diào)這些設備，以實現(xiàn)諸如最小化成本和環(huán)境污染或最大化效益等目標。但是，僅對電力進行分析是不夠的。隨著社會用能方式的豐富和電能替代的發(fā)展，對包含電氣熱冷等多種能源在內(nèi)的vpp的調(diào)度顯得尤為重要。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術的主要目的在于提供一種基于多能源需求響應的虛擬電廠的調(diào)度方法、裝置、計算機可讀存儲介質(zhì)和虛擬電廠調(diào)度系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有技術中缺乏一種將多種能源綜合考慮的虛擬電廠調(diào)度控制方法的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本技術的一個方面，提供了一種基于多能源需求響應的虛擬電廠的調(diào)度方法，包括：獲取虛擬電廠的歷史運行數(shù)據(jù)，所述歷史運行數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)調(diào)度參數(shù)和電廠凈收益，所述電網(wǎng)調(diào)度參數(shù)至少包括虛擬電廠與主電網(wǎng)之間的電能交互數(shù)據(jù)、熱能交互數(shù)據(jù)和冷量交互數(shù)據(jù)，電能單價、熱能單價和冷量單價，風電機組成本、bmc機組成本和smc機組成本；根據(jù)所述歷史運行數(shù)據(jù)構建電廠運行模型，所述電廠運行模型用于模擬所述電廠凈收益隨所述電網(wǎng)調(diào)度參數(shù)的變化趨勢；構建第一約束組和第二約束組，所述第一約束組包括所述電廠運行模型的運行參數(shù)約束，所述第二約束組包括所述電廠運行模型的災難恢復約束，所述第一約束組至少包括所述虛擬電廠的電力平衡約束、熱能平衡約束和冷功率平衡約束，所述第二約束組至少包括電力災備約束、熱能災備約束和冷量災備約束；在所述第一約束組和所述第二約束組限制下，以所述電廠凈收益最大為目標函數(shù)對所述電廠運行模型進行求解得到目標調(diào)度參數(shù)，根據(jù)所述目標調(diào)度參數(shù)控制所述虛擬電廠運行。

3、可選地，根據(jù)所述歷史運行數(shù)據(jù)構建電廠運行模型，包括：根據(jù)所述歷史運行數(shù)據(jù)確定第一單價、第二單價、第三單價、第一電能、第二電能、第一熱能、第二熱能、第一冷量、第二冷量、第一成本、第二成本、第三成本、第一功率、第二功率和第三功率，所述第一單價為所述電能單價，所述第二單價為所述熱能單價，所述第三單價為所述冷量單價，所述第一電能為所述虛擬電廠進行需求響應的預測售電量，所述第二電能為所述虛擬電廠售出到所述主電網(wǎng)的售電量，所述第一熱能為所述虛擬電廠進行需求響應的預測熱能售出量，所述第二熱能為所述虛擬電廠售出到所述主電網(wǎng)的熱能售出量，所述第一冷量為所述虛擬電廠進行需求響應的預測售出冷量，所述第二冷量為所述虛擬電廠售出到所述主電網(wǎng)的售出冷量，所述第一成本為風電機組的總成本，所述第二成本為bmc機組的總成本，所述第三成本為smc機組的總成本，所述第一功率為所述虛擬電廠從所述主電網(wǎng)購買電能的功率，所述第二功率為所述虛擬電廠從所述主電網(wǎng)購買熱能的功率，所述第三功率為所述虛擬電廠從所述主電網(wǎng)購買冷量的功率；根據(jù)所述第一單價、所述第二單價、所述第三單價、所述第一電能、所述第二電能、所述第一熱能、所述第二熱能、所述第一冷量和所述第二冷量構建第一目標公式，根據(jù)所述第一單價、所述第二單價、所述第三單價、所述第一功率、所述第二功率、所述第三功率、所述第一成本、所述第二成本和所述第三成本構建第二目標公式，聯(lián)立所述第一目標公式和所述第二目標公式，得到所述電廠運行模型，所述第一目標公式用于模擬所述虛擬電廠的收益隨所述第一單價、所述第二單價、所述第三單價、所述第一電能、所述第二電能、所述第一熱能、所述第二熱能、所述第一冷量和所述第二冷量的變化趨勢，所述第二目標公式用于模擬所述虛擬電廠的支出隨所述第一單價、所述第二單價、所述第三單價、所述第一功率、所述第二功率、所述第三功率、所述第一成本、所述第二成本和所述第三成本的變化趨勢。

4、可選地，根據(jù)所述第一單價、所述第二單價、所述第三單價、所述第一電能、所述第二電能、所述第一熱能、所述第二熱能、所述第一冷量和所述第二冷量構建第一目標公式，根據(jù)所述第一單價、所述第二單價、所述第三單價、所述第一功率、所述第二功率、所述第三功率、所述第一成本、所述第二成本和所述第三成本構建第二目標公式，聯(lián)立所述第一目標公式和所述第二目標公式，得到所述電廠運行模型，包括：根據(jù)所述第一單價、所述第二單價、所述第三單價、所述第一電能、所述第二電能、所述第一熱能、所述第二熱能、所述第一冷量和所述第二冷量構建第一目標公式：其中，r為所述虛擬電廠的收益，felec,t為所述第一單價，fther,t為所述第二單價，fcool,t為所述第三單價，pdt為所述第一電能，為所述第二電能，hdt為所述第一熱能，為所述第二熱能，cdt為所述第一冷量，為所述第二冷量，t為數(shù)據(jù)采集時段的總數(shù)量；根據(jù)所述第一單價、所述第二單價、所述第三單價、所述第一功率、所述第二功率、所述第三功率、所述第一成本、所述第二成本和所述第三成本構建第二目標公式：

5、其中，c為所述虛擬電廠的支出，為所述第一功率，為所述第二功率，為所述第三功率，fwit(pwit)為所述第一成本，fcbit(pcbit,hcbit)為所述第二成本，fcsit(pcsit,hcsit)]為所述第三成本，nw為風電機組總數(shù)，nd為bmc機組總數(shù)，nss為smc機組總數(shù)；聯(lián)立所述第一目標公式和所述第二目標公式，得到所述電廠運行模型：profit＝r-c；其中，profit為所述虛擬電廠的凈收益。

6、可選地，在根據(jù)所述第一單價、所述第二單價、所述第三單價、所述第一功率、所述第二功率、所述第三功率、所述第一成本、所述第二成本和所述第三成本構建第二目標公式之前，所述方法還包括：根據(jù)所述歷史運行數(shù)據(jù)確定第四功率、第五功率、第六功率、第七功率和第八功率，所述第四功率為所述虛擬電廠的所述風電機組的輸出功率，所述第五功率和所述第六功率為所述虛擬電廠的所述bmc機組的電能輸出功率和熱能輸出功率，所述第七功率和所述第八功率為所述smc機組的電能輸出功率和熱能輸出功率；根據(jù)所述第四功率構建第三目標公式，所述第三目標公式用于模擬所述第一成本隨所述第四功率的變化趨勢：fwit(pwit)＝kwi×pwit+owit(pwit)+uwit(pwit)；其中，kwi為直接成本系數(shù)，owit(pwit)為備用成本，uwit(pwit)為懲罰成本，pwit為所述第四功率；根據(jù)所述第五功率和所述第六功率構建第四目標公式，所述第四目標公式用于模擬所述第二成本隨所述第五功率和所述第六功率的變化趨勢：其中，αbci、βbci、γbci、δbci、εbci和ξbci為所述bmc機組的成本系數(shù)，pcbit為所述第五功率，hcbit為所述第六功率；根據(jù)所述第七功率和所述第八功率構建第五目標公式，所述第五目標公式用于模擬所述第三成本隨所述第七功率和所述第八功率的變化趨勢：

7、其中，αsci、βsci、γsci、δsci、εsci和ξsci為所述smc機組的成本系數(shù)，pcsit為所述第七功率，hcsit為所述第八功率。

8、可選地，在根據(jù)所述第四功率構建第三目標公式之前，所述方法還包括：根據(jù)所述第四功率構建第六目標公式，所述第六目標公式用于模擬所述備用成本隨所述第四功率的變化趨勢：其中，owi為備用價格系數(shù)，fw(y)dy為所述風電機組的韋布爾概率分布函數(shù)；根據(jù)所述第四功率構建第七目標公式，所述第七目標公式用于模擬所述備用成本隨所述第四功率的變化趨勢：

9、其中，uwi為懲罰成本系數(shù)。

10、可選地，構建第一約束組，包括：構建所述電廠運行模型對應的所述虛擬電廠的電力平衡約束，得到第一目標約束：

11、其中，ptra,t為所述虛擬電廠與所述主電網(wǎng)之間進行電能交換的功率，phit為規(guī)模小于預設值得水電機組的發(fā)電功率，和為電儲能bess的充放電功率，和為所述虛擬電廠的上/下電力需求響應的功率，為電制冷ec的耗電功率，為儲冷設備isc的耗電功率，為電動汽車pev的充電功率，nev為電動汽車數(shù)量；構建所述電廠運行模型對應的所述虛擬電廠的熱能平衡約束，得到第二目標約束：其中，htra,t為所述虛擬電廠與所述主電網(wǎng)之間進行熱能交換的功率，和為熱儲能tess的充放熱功率，和為所述虛擬電廠上/下熱能需求響應的功率，hacit為吸收式制冷機組ac的耗熱功率，hdt為所述虛擬電廠的熱負荷需求；構建所述電廠運行模型對應的所述虛擬電廠的冷量功率約束，得到第三目標約束：其中，ctra,t為所述虛擬電廠與所述主電網(wǎng)之間進行冷量交換的功率，為吸收式制冷機組的產(chǎn)冷功率，為電制冷機組的產(chǎn)冷功率，蓄冷isc設備的產(chǎn)冷功率，和為所述虛擬電廠上/下冷能需求響應的功率，cdt為所述虛擬電廠的冷負荷需求；聯(lián)立所述第一目標約束、所述第二目標約束和所述第三目標約束得到所述第一約束組。

12、可選地，構建第二約束組，包括：構建所述電廠運行模型對應的所述虛擬電廠的電力災備約束，得到第四目標約束：其中，和分別為電力需求響應上/下調(diào)整的最大能力，和分別為電力需求響應上/下調(diào)整的二元指示變量；構建所述電廠運行模型對應的所述虛擬電廠的熱能災備約束，得到第五目標約束：其中，和分別為熱能需求響應上/下調(diào)整的最大能力，和為熱能需求響應上/下調(diào)整的二元指示變量；構建所述電廠運行模型對應的所述虛擬電廠的冷量災備模型，得到第六目標約束：其中，和分別為冷能需求響應上/下調(diào)整的最大能力，和分別為冷能需求響應上/下調(diào)整的二元指示變量；聯(lián)立所述第四目標約束、所述第五目標約束和所述第六目標約束，得到所述第二約束組。

13、根據(jù)本技術的另一方面，提供了一種基于多能源需求響應的虛擬電廠的調(diào)度裝置，所述裝置包括：第一獲取單元，用于獲取虛擬電廠的歷史運行數(shù)據(jù)，所述歷史運行數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)調(diào)度參數(shù)和電廠凈收益，所述電網(wǎng)調(diào)度參數(shù)至少包括虛擬電廠與主電網(wǎng)之間的電能交互數(shù)據(jù)、熱能交互數(shù)據(jù)和冷量交互數(shù)據(jù)，電能單價、熱能單價和冷量單價，風電機組成本、bmc機組成本和smc機組成本；第一構建單元，用于根據(jù)所述歷史運行數(shù)據(jù)構建電廠運行模型，所述電廠運行模型用于模擬所述電廠凈收益隨所述電網(wǎng)調(diào)度參數(shù)的變化趨勢；第二構建單元，用于構建第一約束組和第二約束組，所述第一約束組包括所述電廠運行模型的運行參數(shù)約束，所述第二約束組包括所述電廠運行模型的災難恢復約束，所述第一約束組至少包括所述虛擬電廠的電力平衡約束、熱能平衡約束和冷功率平衡約束，所述第二約束組至少包括電力災備約束、熱能災備約束和冷量災備約束；計算單元，用于在所述第一約束組和所述第二約束組限制下，以所述電廠凈收益最大為目標函數(shù)對所述電廠運行模型進行求解得到目標調(diào)度參數(shù)，根據(jù)所述目標調(diào)度參數(shù)控制所述虛擬電廠運行。

14、根據(jù)本技術的再一方面，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括存儲的程序，其中，在所述程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質(zhì)所在設備執(zhí)行任意一種所述的方法。

15、根據(jù)本技術的又一方面，提供了一種虛擬電廠調(diào)度系統(tǒng)，包括：一個或多個處理器，存儲器，以及一個或多個程序，其中，所述一個或多個程序被存儲在所述存儲器中，并且被配置為由所述一個或多個處理器執(zhí)行，所述一個或多個程序包括用于執(zhí)行任意一種所述的方法。

16、應用本技術的技術方案，在上述基于多能源需求響應的虛擬電廠的調(diào)度方法中，首先，獲取虛擬電廠的歷史運行數(shù)據(jù)，歷史運行數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)調(diào)度參數(shù)和電廠凈收益，電網(wǎng)調(diào)度參數(shù)至少包括虛擬電廠與主電網(wǎng)之間的電能交互數(shù)據(jù)、熱能交互數(shù)據(jù)和冷量交互數(shù)據(jù)，電能單價、熱能單價和冷量單價，風電機組成本、bmc機組成本和smc機組成本；然后，根據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)構建電廠運行模型，電廠運行模型用于模擬電廠凈收益隨電網(wǎng)調(diào)度參數(shù)的變化趨勢；之后，構建第一約束組和第二約束組，第一約束組包括電廠運行模型的運行參數(shù)約束，第二約束組包括電廠運行模型的災難恢復約束，第一約束組至少包括虛擬電廠的電力平衡約束、熱能平衡約束和冷功率平衡約束，第二約束組至少包括電力災備約束、熱能災備約束和冷量災備約束；最后，在第一約束組和第二約束組限制下，以電廠凈收益最大為目標函數(shù)對電廠運行模型進行求解得到目標調(diào)度參數(shù)，根據(jù)目標調(diào)度參數(shù)控制虛擬電廠運行。本技術提供一種基于多能源需求響應的虛擬電廠的調(diào)度方法，將電力、熱力和冷卻等多種能源需求均考慮在內(nèi)，配合多能需求響應以優(yōu)化系統(tǒng)的最佳調(diào)度模式。