一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115034513A(43)申请公布日2022.09.09(21)申请号202210792972.3(22)申请日2022.07.05(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市玄武区新街口街道四牌楼2号(72)发明人陈畅顾伟柳伟邹德虎强中元(74)专利代理机构北京同辉知识产权代理事务所(普通合伙)11357专利代理师何静(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06F17/15(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法(57)摘要本发明公开一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法，属于虚拟电厂优化配置领域；方法包括S1建立负荷虚拟电厂整合划分的目标函数和约束条件，对负荷节点进行整合，确定各负荷虚拟电厂需求；S2对每个负荷虚拟电厂建立光储优化配置两阶段随机规划模型；S3建立负荷虚拟电厂光伏和储能优化配置的两阶段随机规划约束条件；S4对约束进行线性化处理后，对已建立的两阶段随机规划模型目标函数和约束条件进行光伏多场景优化求解；从而实现了负荷虚拟电厂的整合和光储容量的配置，有效解决了聚类整合方法节点不够集中，以及不同天气场景下光伏出力曲线差别对容量配置及运行的影响，兼顾虚拟电厂控制的方便性、规划的经济性和运行的安全性。CN115034513ACN115034513A权利要求书1/3页1.一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立负荷虚拟电厂整合划分的目标函数和约束条件，对负荷节点进行整合，确定各负荷虚拟电厂需求；S2、对每个负荷虚拟电厂建立光储优化配置两阶段随机规划模型；S3、建立负荷虚拟电厂光伏和储能优化配置的两阶段随机规划约束条件；S4、对约束进行线性化处理后，对已建立的两阶段随机规划模型目标函数和约束条件进行光伏多场景优化求解。2.根据权利要求1所述的一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法，其特征在于，所述S1中，各个虚拟电厂内负荷节点位置的目标函数表达式为：其中，i表示负荷的遍历，j表示整合分组的遍历，n为所要求的虚拟电厂数量，m1为负荷的个数；xij为负荷的分组标志，是0‑1变量，1表示第i个负荷在第j个虚拟电厂中，0则表示不在；为负荷的坐标位置；loc为每个虚拟电厂的位置中心。3.根据权利要求2所述的一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法，其特征在于，对所述目标函数进行线性化处理，以项为例，其线性化过程为：S1.1，将0‑1变量放入平方里：S1.2，变量代换：令S1.3，对0‑1混合整数乘积进行线性化处理：S1.4，对另一项做同样的线性化处理，得到的目标函数写成：4.根据权利要求3所述的一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法，其特征在于，所述S1.4中的目标函数，对应的约束条件要保证每个负荷点在且仅在一个负荷虚拟电厂中，且每个负荷虚拟电厂内都至少有一个负荷点，其表达式为：且5.根据权利要求4所述的一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法，其特征在于，在S2中，所述两阶段随机规划模型可以表示为：Tmincx+EξQ(x,ξ)2CN115034513A权利要求书2/3页s.t.Ax＝bx≥0其中，Q(x,ξ)＝min{qTy|Wy＝h‑Tx,y≥0}，ξ为设置的不同场景集。6.根据权利要求5所述的一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法，其特征在于，当设定两阶段随机规划模型的目标函数为建设成本和运行成本最低时，其目标函数可以表示为：其中，U为场景集；price为一天内分时电价，为行向量；分别为向电网购电、售电、储能充电、放电的功率值，为列向量；为第i个场景下的光伏二十四小时发电量，在不同场景下为已知量；ηi为场景i出现的概率，Wess为储能单位充放电价格；Wpv为光伏单位放电价格；Epv和Eess分别为光伏和储能的容量，cpv和cess分别为光伏和储能单位容量的建设成本；Epv和Eess在得知场景前确定，运行功率值在各个场景下不同。7.根据权利要求6所述的一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法，其特征在于，所述S3中的约束条件包括建立电网交互功率约束条件，电网交互功率的约束条件为：其中，εgrid为各个虚拟电厂向电网购售电的状态，值为1表示向电网购电，值为0表示向电网售电；为联络线最大功率值。8.根据权利要求7所述的一种面向负荷虚拟电厂的光伏及储能优化配置方法，其特征在于，所述S3中的约束条件还包括储能运行状态约束条件，储能运行状态约束条件为：其中，εess为某储能充放电状态，值为1表示储能放电，值为0表示储能充电；为储能最大放电功率；为储能最大充电功率；SO