CN115249128A - 基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法及装置 - Google Patents

基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法及装置 Download PDF

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CN115249128A CN202210927664.7A CN202210927664A CN115249128A CN 115249128 A CN115249128 A CN 115249128A CN 202210927664 A CN202210927664 A CN 202210927664A CN 115249128 A CN115249128 A CN 115249128A
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Abstract

本申请公开了一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法及装置，其中，方法包括：基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，确定虚拟电厂预调度容量，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略；按照虚拟电厂申报的量价曲线，构建虚拟电厂经济调度模型，形成虚拟电厂的出清结果；根据出清价格和中标容量对虚拟电厂进行结算，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，分摊虚拟电厂运行过程中产生的调节费用。由此，解决了相关技术中，虚拟电厂难以针对不同类型的分布式资源运行特性和用户设备效用的属性制定容量合约交付目标的技术问题。

Description

基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法及装置
技术领域
本申请涉及电力市场技术支持系统技术领域，特别涉及一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法及装置。
背景技术
在能源转型与电力改革的双重驱动下，能源的高效可靠供给与市场机制的建设要求成为了新能源规模化、有序化发展的关键引擎，然而，新能源出力波动性和随机性以及绿色电力用户用能需求的多样性和稀疏性带来的运行偏差不但为市场主体带来了偏差结算压力，因为电力系统实时供需平衡带来运行风险，对电力系统和市场机制提出了更高的要求。
虚拟电厂作为电力供需“天平”的砝码，可利用先进的电力物联网技术，通过聚合和调控分布式资源，灵活调节发用两侧的供需偏差，有效支撑绿色电力供需平衡。
相关技术中，虚拟电厂可以利用储、蓄装置的发用双重特性服务于发用两侧，以容量合约方式为发用双方市场主体提供上下调容量，动态调整供需偏差，其中，容量合约实质上以灵活资源可调容量控制权为交易标的，合约的签订意味着虚拟电厂聚合的灵活性资源运行控制权的转移。
然而，相关技术中，容量合约设计在控制目标的选择时，由于用户主体缺乏电力基础知识认知，以电力容量为控制目标的调控优化不利于调动用户资源参与的积极性，使得虚拟电厂难以针对不同类型的分布式资源运行特性和用户设备效用的属性制定容量合约交付目标，不利于降低偏差结算压力、缓解电力系统实时供需平衡带来的运行风险，有待改进。
发明内容
本申请提供一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法及装置，以解决相关技术中，以电力容量为控制目标的调控优化不利于调动用户资源参与的积极性，使得虚拟电厂难以针对不同类型的分布式资源运行特性和用户设备效用的属性制定容量合约交付目标的技术问题。
本申请第一方面实施例提供一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法，包括以下步骤：基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，并根据所述需求容量确定虚拟电厂预调度容量；基于所述虚拟电厂预调度容量，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略；基于所述竞价策略，按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数，构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解，形成虚拟电厂的出清结果，其中，所述出清结果包括所述虚拟电厂的中标容量与出清价格；根据所述出清价格和所述中标容量对所述虚拟电厂进行结算，并按照预设绿色用能比例向绿色电力用户进行分摊，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，将超出绿能溢价的费用按照预设发电量比例疏导至绿电企业，分摊所述虚拟电厂运行过程中产生的调节费用。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述目标函数为：
Figure BDA0003780254030000021
其中，I为虚拟电厂的数量，t为虚拟电厂96点计划运行曲线的时间点，
Figure BDA0003780254030000022
为第i个虚拟电厂在第t个时刻的充放电状态系数，
Figure BDA0003780254030000023
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向上调节容量，
Figure BDA0003780254030000024
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的调节价格，
Figure BDA0003780254030000025
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向下调节容量。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述需求容量确定虚拟电厂预调度容量，包括：当基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值大于或等于预设阈值时，所述虚拟电厂无需生成预调用计划；当所述基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值小于所述预设阈值时，组织所述虚拟电厂展开交易的同时，判断所述虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足预设条件。
可选地，在本申请的一个实施例中，在判断所述虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足所述预设条件之后，还包括：如果满足所述预设条件，则向调度申请场外支援；如果不满足所述预设条件，则生成所述虚拟电厂的预调用计划。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述基于所述虚拟电厂预调度容量，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略，包括：根据所述虚拟电厂的自身调节容量按照电力交易中心规定的报价方式进行可调节容量划分，得到每段的聚合资源响应分配；对运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测进行数据确认并向各市场主体发布预测结果和所述虚拟电厂的报价上限。
本申请第二方面实施例提供一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度装置，包括：第一计算模块，用于基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，并根据所述需求容量确定虚拟电厂预调度容量；构建模块，用于基于所述虚拟电厂预调度容量，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略；第二计算模块，用于基于所述竞价策略，按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数，构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解，形成虚拟电厂的出清结果，其中，所述出清结果包括所述虚拟电厂的中标容量与出清价格；调度模块，用于根据所述出清价格和所述中标容量对所述虚拟电厂进行结算，并按照预设绿色用能比例向绿色电力用户进行分摊，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，将超出绿能溢价的费用按照预设发电量比例疏导至绿电企业，分摊所述虚拟电厂运行过程中产生的调节费用。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述目标函数为：
Figure BDA0003780254030000031
其中，I为虚拟电厂的数量，t为虚拟电厂96点计划运行曲线的时间点，
Figure BDA0003780254030000032
为第i个虚拟电厂在第t个时刻的充放电状态系数，
Figure BDA0003780254030000033
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向上调节容量，
Figure BDA0003780254030000034
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的调节价格，
Figure BDA0003780254030000035
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向下调节容量。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述第一计算模块包括：第一判断单元，用于当基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值大于或等于预设阈值时，所述虚拟电厂无需生成预调用计划；第二判断单元，用于当所述基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值小于所述预设阈值时，组织所述虚拟电厂展开交易的同时，判断所述虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足预设条件。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述第二判断单元进一步用于如果满足所述预设条件，则向调度申请场外支援；如果不满足所述预设条件，则生成所述虚拟电厂的预调用计划。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述构建模块包括：划分单元，用于根据所述虚拟电厂的自身调节容量按照电力交易中心规定的报价方式进行可调节容量划分，得到每段的聚合资源响应分配；预测单元，用于对运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测进行数据确认并向各市场主体发布预测结果和所述虚拟电厂的报价上限。
本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法。
本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法。
本申请实施例可以基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，进而确定虚拟电厂预调度容量，等值量化虚拟电厂聚合的灵活性资源，实现虚拟电厂可调节容量分段化，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略，电力调度机构将按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解形成虚拟电厂的出清结果，根据虚拟电厂中标容量和出清价格，计算虚拟电厂参与短时绿色平衡服务市场收益，并按照预设绿色用能比例向绿色电力用户进行分摊，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，将超出绿能溢价的费用按照预设发电量比例疏导至绿电企业，分摊所述虚拟电厂运行过程中产生的调节费用，有利于虚拟电厂高效参与短时绿色平衡服务机制，提高灵活性资源调节能力，提升电网绿色电力的弹性消纳裕度，提升区域内电力供需平衡。由此，解决了相关技术中，以电力容量为控制目标的调控优化不利于调动用户资源参与的积极性，使得虚拟电厂难以针对不同类型的分布式资源运行特性和用户设备效用的属性制定容量合约交付目标的技术问题。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请实施例提供的一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法的流程图；
图2为根据本申请一个实施例的一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法的流程图；
图3为根据本申请实施例提供的一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度装置的结构示意图；
图4为根据本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法及装置。针对上述背景技术中心提到的相关技术中，以电力容量为控制目标的调控优化不利于调动用户资源参与的积极性，使得虚拟电厂难以针对不同类型的分布式资源运行特性和用户设备效用的属性制定容量合约交付目标的技术问题，本申请提供了一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法，在该方法中，可以基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，进而确定虚拟电厂预调度容量，等值量化虚拟电厂聚合的灵活性资源，实现虚拟电厂可调节容量分段化，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略，电力调度机构将按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解形成虚拟电厂的出清结果，根据虚拟电厂中标容量和出清价格，计算虚拟电厂参与短时绿色平衡服务市场收益，并按照预设绿色用能比例向绿色电力用户进行分摊，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，将超出绿能溢价的费用按照预设发电量比例疏导至绿电企业，分摊所述虚拟电厂运行过程中产生的调节费用，有利于虚拟电厂高效参与短时绿色平衡服务机制，提高灵活性资源调节能力，提升电网绿色电力的弹性消纳裕度，提升区域内电力供需平衡。由此，解决了相关技术中，以电力容量为控制目标的调控优化不利于调动用户资源参与的积极性，使得虚拟电厂难以针对不同类型的分布式资源运行特性和用户设备效用的属性制定容量合约交付目标的技术问题。
具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法的流程示意图。
如图1所示，该基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法包括以下步骤：
在步骤S101中，基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，并根据需求容量确定虚拟电厂预调度容量。
在实际执行过程中，本申请实施例可以根据电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户概率拟合的供需偏差确定需求容量，进而确定虚拟电厂预调度容量。
具体而言，供需平衡偏差可以表示为新能源出力与绿色电力用户用能需求的差值，运行日新能源出力的预测模型：
Figure BDA0003780254030000051
其中，D为新能源场站的数量，
Figure BDA0003780254030000052
为第d个新能源的功率。
新能源场站功率的概率密度模型可以为：
Figure BDA0003780254030000053
其中，λd为第d个新能源场站功率的比例系数，λd>0，kd为第d个新能源场站功率的形状参数，kd>0，
Figure BDA0003780254030000061
为第d个新能源场站功率的最大值，
Figure BDA0003780254030000062
为第d个新能源场站功率的最小值。
运行日绿色电力用户需求预测模型可以为：
Figure BDA0003780254030000063
其中，E为绿色电力用户的数量，
Figure BDA0003780254030000064
为第e个绿色电力用户的用能需求。
绿色电力用户用能需求的概率密度模型可以为：
Figure BDA0003780254030000065
其中，
Figure BDA0003780254030000066
为第e个绿色电力用户用能需求的中长期预测值，σe为第e个绿色电力用户用能需求的无约束标准差，
Figure BDA0003780254030000067
为第e个绿色电力用户用能需求的最大值，
Figure BDA0003780254030000068
为第e个绿色电力用户用能需求的最小值。
电力系统运行日供需偏差模型可以为：
Figure BDA0003780254030000069
其中，ΔP(t)为电力系统根据运行日新能源出力预测与电力用户用能需求预测的供需偏差，
Figure BDA00037802540300000610
为第d个新能源场站平均功率的中长期预测值，
Figure BDA00037802540300000611
Γ为伽马函数。
可选地，在本申请的一个实施例中，根据需求容量确定虚拟电厂预调度容量，包括：当基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值大于或等于预设阈值时，虚拟电厂无需生成预调用计划；当基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值小于预设阈值时，组织虚拟电厂展开交易的同时，判断虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足预设条件。
作为一种可能实现的方式，电力交易中心基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值ΔP，形成供需平衡监管方法及运行日虚拟电厂预调用容量。
举例而言，当预设阈值为0时，具体监管方法可以如下：
1)当ΔP≧0时，虚拟电厂无需进行预调用计划；
2)当ΔP<0时，电力交易中心组织虚拟电厂展开交易，同时需要判断虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足供ΔP。
可选地，在本申请的一个实施例中，在判断虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足预设条件之后，还包括：如果满足预设条件，则向调度申请场外支援；如果不满足预设条件，则生成虚拟电厂的预调用计划。
进一步地，本申请实施例可以判断虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足预设条件，当满足预设条件时，虚拟电厂可以形成预调用计划；当不满足预设条件时，本申请实施例需要想调度申请场外支援，从而实现应对不同状况的调度安排。
在步骤S102中，基于虚拟电厂预调度容量，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略。
在实际执行过程中，本申请实施例可以等值量化虚拟电厂聚合的灵活性资源，实现虚拟电厂可调节容量分段化，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略。
可以理解的是，虚拟电厂在参与短时绿色平衡服务交易时，需要对自身聚合的分布式资源进行等值量化，按照交易规则形成整体可申报的分段式容量。设定虚拟电厂聚合的分布式资源有储能、蓄热式电锅炉和电动汽车，不同分布式资源参与虚拟电厂聚合的合约交易量不尽相同。
储能是一种可以灵活调节的分布式资源，含向上、向下调节能力，分布式储能可以在参与虚拟电厂聚合时，以自身容量的控制权作为交易对象，同时根据自身荷电状态进行实时调整，因而，虚拟电厂在聚合分布式储能的量化模式以储能合约容量为约定量，根据储能自身荷电状态进行实时修正。
举例而言，在实际应用过程中，电动汽车和分布式储能类似，同样具有上、下调节能力；其不同在于，电动汽车具有个性化差异，即电动汽车的接入时间、充电时长等因素不可控。基于电动汽车行为的随机性，虚拟电厂在聚合电动汽车时，通过约定电动汽车离开充电桩的荷电状态确定合约交易量，确保电动汽车第二天的正常出行。
基于蓄热式电锅炉仅从虚拟电厂充电，不具有向上调节能力，即放电能力，在虚拟电厂向上调节容量中不考虑蓄热式电锅炉，仅考虑蓄热式电锅炉向下条件能力，即充电能力。蓄热式电锅炉以温度表征供暖能力，蓄热式电锅炉在参与虚拟电厂聚合时，虚拟电厂与蓄热式电锅炉往往通过约定截止时间的温度作为合约交易量，蓄热式电锅炉通过约定的温度可以保障第二天的供暖需求。虚拟电厂聚合分布式资源的量化模型为：
Figure BDA0003780254030000071
其中，
Figure BDA0003780254030000072
为第i个虚拟电厂向上可调节容量的最大值，
Figure BDA0003780254030000073
为第i个虚拟电厂向下可调节容量的最大值，A为第i个虚拟电厂聚合的分布式储能数量，B为第i个虚拟电厂聚合的蓄热式电锅炉数量，C为第i个虚拟电厂聚合的电动汽车数量，θa为第a个分布式储能和虚拟电厂约定目标时段起始荷电状态值(SOC)，
Figure BDA0003780254030000074
为第a个分布式储能和虚拟电厂约定的合约容量大小，ka为第a个分布式储能的充放电系数，为0-1状态系数，
Figure BDA0003780254030000075
为第a个分布式储能的最小SOC值；tb为第b个蓄热式电锅炉温度开始蓄热的起始温度，Tb为第b个蓄热式电锅炉和虚拟电厂约定需要达到的温度，Wb为第b个蓄热式电锅炉的采暖热指标，Sb为第b个蓄热式电锅炉的供暖面积，Th,b为第b个蓄热式电锅炉的日供暖时间，ηb为第b个蓄热式电锅炉的产热效率，kc为第c个电动汽车的充放电系数，为0-1状态系数；tc为第c个电动汽车接入虚拟电厂的荷电状态值，
Figure BDA0003780254030000081
为第c个电动汽车的最小SOC值，δc为第c个电动汽车与虚拟电厂约定离开充电桩的荷电状态值，Ec为第c个电动汽车的电池容量。
第a个分布式储能的充放电系数ka和第c个电动汽车的充放电系数kc分别可以表示为：
Figure BDA0003780254030000082
Figure BDA0003780254030000083
虚拟电厂可调容量模型可以为：
Figure BDA0003780254030000084
其中，Pi为第i个虚拟电厂可以平衡电力系统供需偏差的调节容量。
在实际执行过程中，虚拟电厂可根据自身调节容量，按照电力交易中心规定的报价方式进行可调节容量划分，形成每段的聚合资源响应分配。
可选地，在本申请的一个实施例中，基于虚拟电厂预调度容量，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略，包括：根据虚拟电厂的自身调节容量按照电力交易中心规定的报价方式进行可调节容量划分，得到每段的聚合资源响应分配；对运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测进行数据确认并向各市场主体发布预测结果和虚拟电厂的报价上限。
在一些实施例中，多虚拟电厂的竞价策略体现为虚拟电厂的具体申报方式。
电力交易中心可以对运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测进行数据确认并及时向各市场主体发布预测结果，以及虚拟电厂的报价上限。
虚拟电厂向电力交易中心申报运行日96点计划运行曲线、参与短时绿色平衡服务市场的调节容量-调节价格量价曲线，量价曲线采用三段自愿阶梯式申报，由低到高每一段申报容量按照可调节容量比例进行确定，举例而言，当可调节容量比例为5:3:2时，可以如下：
Figure BDA0003780254030000085
其中，tp为虚拟电厂实时申报的调节价格，Tmax为电力交易中心发布的虚拟电厂申报单位容量调节价格的报价上限，r为虚拟电厂实时申报的调节容量，R为虚拟电厂可以进行调节的最大容量。
在步骤S103中，基于竞价策略，按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数，构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解，形成虚拟电厂的出清结果，其中，出清结果包括虚拟电厂的中标容量与出清价格。
作为一种可能实现的方式，本申请实施例中，电力调度机构可以按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解形成虚拟电厂的出清结果，实现短时绿色平衡服务的虚拟电厂经济调度。
其中，出清结果包括虚拟电厂的中标容量与出清价格。
可选地，在本申请的一个实施例中，目标函数为：
Figure BDA0003780254030000091
其中，i为虚拟电厂的数量，t为虚拟电厂96点计划运行曲线的时间点，
Figure BDA0003780254030000092
为第i个虚拟电厂在第t个时刻的充放电状态系数，
Figure BDA0003780254030000093
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向上调节容量，
Figure BDA0003780254030000094
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的调节价格，
Figure BDA0003780254030000095
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向下调节容量。
具体而言，电力调度机构可以按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数对虚拟电厂进行经济调度，其中，虚拟电厂经济调度模型的目标函数可以为：
Figure BDA0003780254030000096
其中，I为虚拟电厂的数量，t为虚拟电厂96点计划运行曲线的时间点，
Figure BDA0003780254030000097
为第i个虚拟电厂在第t个时刻的充放电状态系数，为0-1状态系数，
Figure BDA0003780254030000098
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向上调节容量，
Figure BDA0003780254030000099
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的调节价格，
Figure BDA00037802540300000910
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向下调节容量。
其中，
Figure BDA00037802540300000911
和
Figure BDA00037802540300000912
均满足虚拟电厂竞价策略，即满足步骤S102中的相关约束。
第i个虚拟电厂在第t个时刻的充放电状态系数
Figure BDA00037802540300000913
可以表示为：
Figure BDA00037802540300000914
虚拟电厂中标容量约束条件可以为：
P1+Pi+…+PI＜＜ΔP i∈[1,I]，
其中，ΔP为电力系统供需偏差，Pi为第i个虚拟电厂的中标容量。
在步骤S104中，根据出清价格和中标容量对虚拟电厂进行结算，并按照预设绿色用能比例向绿色电力用户进行分摊，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，将超出绿能溢价的费用按照预设发电量比例疏导至绿电企业，分摊虚拟电厂运行过程中产生的调节费用。
在实际执行过程中，绿色电力用户享受了绿色电力供应，愿意支付绿能溢价的分摊费用，同时也会将绿能溢价于传统火电价格进行对比，判断最高分摊费用。其中，绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用可以为：
Figure BDA0003780254030000101
其中，
Figure BDA0003780254030000102
为第n个绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，Qn为第n个绿色电力用户的绿色用能，PT为传统的火电平均售电价格，PG为绿电平均售电价格。
虚拟电厂调节费用可以根据绿色电力用户环境溢价总量中的最高分摊费用按照不同情况进行合理分摊，具体如下：
1)当
Figure BDA0003780254030000103
时，虚拟电厂调节费用由所有的绿色电力用户分摊，分摊方法按照下列方法进行分摊。
绿色电力用户因享受了绿色电力供应，节约了用电成本、提高了社会效益，成为绿色供需平衡调节服务的实际收益方，以“谁受益、谁承担”的原则将虚拟电厂调节费用按照绿色用能比例分摊给绿色电力用户。
虚拟电厂全部调节费用可以为：
Figure BDA0003780254030000104
其中，Hi为第i个虚拟电厂收益。
每个绿色电力用户的分摊费用可以为：
Figure BDA0003780254030000105
其中，Hn为第n个绿色电力用户分摊的费用，Qn为第n个绿色电力的绿色用能，N为绿色电力用户的个数。
2)当
Figure BDA0003780254030000106
时，绿色电力用户采用传统火电的用能成本将低于绿色电力，绿色电力用户将不在愿意继续分摊超过使用传统火电的费用。虚拟电厂的调节费用将由绿色电力用户与绿电企业共同分摊，分摊方法按照下列方法进行计算。
其中，绿色电力用户分摊费用为：
Figure BDA0003780254030000107
绿电企业分摊总费用为：
Figure BDA0003780254030000108
其中，HT为绿电企业分摊的总费用。
绿电企业按照发电量比例进行分摊，具体分摊方法可以为：
Figure BDA0003780254030000111
其中，
Figure BDA0003780254030000112
为第m个绿电企业的分摊费用，Gm为第m个绿电企业发电量，M为参与交易的绿电企业个数。
结合图2所示，对本申请实施例的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法的工作原理进行详细阐述。
如图2所示，本申请实施例可以包括以下步骤：
步骤S201：短时绿色供需平衡的监管方法。在实际执行过程中，本申请实施例可以根据电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户概率拟合的供需偏差确定需求容量，进而确定虚拟电厂预调度容量。
具体而言，供需平衡偏差可以表示为新能源出力与绿色电力用户用能需求的差值，运行日新能源出力的预测模型：
Figure BDA0003780254030000113
其中，D为新能源场站的数量，
Figure BDA0003780254030000114
为第d个新能源的功率。
新能源场站功率的概率密度模型可以为：
Figure BDA0003780254030000115
其中，λd为第d个新能源场站功率的比例系数，λd>0，kd为第d个新能源场站功率的形状参数，kd>0，
Figure BDA0003780254030000116
为第d个新能源场站功率的最大值，
Figure BDA0003780254030000117
为第d个新能源场站功率的最小值。
运行日绿色电力用户需求预测模型可以为：
Figure BDA0003780254030000118
其中，E为绿色电力用户的数量，
Figure BDA0003780254030000119
为第e个绿色电力用户的用能需求。
绿色电力用户用能需求的概率密度模型可以为：
Figure BDA00037802540300001110
其中，
Figure BDA00037802540300001111
为第e个绿色电力用户用能需求的中长期预测值，σe为第e个绿色电力用户用能需求的无约束标准差，
Figure BDA00037802540300001112
为第e个绿色电力用户用能需求的最大值，
Figure BDA00037802540300001113
为第e个绿色电力用户用能需求的最小值。
电力系统运行日供需偏差模型可以为：
Figure BDA0003780254030000121
其中，ΔP(t)为电力系统根据运行日新能源出力预测与电力用户用能需求预测的供需偏差，
Figure BDA0003780254030000122
为第d个新能源场站平均功率的中长期预测值，
Figure BDA0003780254030000123
Γ为伽马函数。
作为一种可能实现的方式，电力交易中心基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值ΔP，形成供需平衡监管方法及运行日虚拟电厂预调用容量。
举例而言，当预设阈值为0时，具体监管方法可以如下：
1)当ΔP≧0时，虚拟电厂无需进行预调用计划；
2)当ΔP<0时，电力交易中心组织虚拟电厂展开交易，同时需要判断虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足供ΔP。
进一步地，本申请实施例可以判断虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足预设条件，当满足预设条件时，虚拟电厂可以形成预调用计划；当不满足预设条件时，本申请实施例需要想调度申请场外支援，从而实现应对不同状况的调度安排。
步骤S202：虚拟电厂可调节区间的等值量化。可以理解的是，虚拟电厂在参与短时绿色平衡服务交易时，需要对自身聚合的分布式资源进行等值量化，按照交易规则形成整体可申报的分段式容量。设定虚拟电厂聚合的分布式资源有储能、蓄热式电锅炉和电动汽车，不同分布式资源参与虚拟电厂聚合的合约交易量不尽相同。
储能是一种可以灵活调节的分布式资源，含向上、向下调节能力，分布式储能可以在参与虚拟电厂聚合时，以自身容量的控制权作为交易对象，同时根据自身荷电状态进行实时调整，因而，虚拟电厂在聚合分布式储能的量化模式以储能合约容量为约定量，根据储能自身荷电状态进行实时修正。
举例而言，在实际应用过程中，电动汽车和分布式储能类似，同样具有上、下调节能力；其不同在于，电动汽车具有个性化差异，即电动汽车的接入时间、充电时长等因素不可控。基于电动汽车行为的随机性，虚拟电厂在聚合电动汽车时，通过约定电动汽车离开充电桩的荷电状态确定合约交易量，确保电动汽车第二天的正常出行。
基于蓄热式电锅炉仅从虚拟电厂充电，不具有向上调节能力，即放电能力，在虚拟电厂向上调节容量中不考虑蓄热式电锅炉，仅考虑蓄热式电锅炉向下条件能力，即充电能力。蓄热式电锅炉以温度表征供暖能力，蓄热式电锅炉在参与虚拟电厂聚合时，虚拟电厂与蓄热式电锅炉往往通过约定截止时间的温度作为合约交易量，蓄热式电锅炉通过约定的温度可以保障第二天的供暖需求。虚拟电厂聚合分布式资源的量化模型为：
Figure BDA0003780254030000124
其中，
Figure BDA0003780254030000131
为第i个虚拟电厂向上可调节容量的最大值，
Figure BDA0003780254030000132
为第i个虚拟电厂向下可调节容量的最大值，A为第i个虚拟电厂聚合的分布式储能数量，B为第i个虚拟电厂聚合的蓄热式电锅炉数量，C为第i个虚拟电厂聚合的电动汽车数量，θa为第a个分布式储能和虚拟电厂约定目标时段起始荷电状态值(SOC)，
Figure BDA0003780254030000133
为第a个分布式储能和虚拟电厂约定的合约容量大小，ka为第a个分布式储能的充放电系数，为0-1状态系数，
Figure BDA0003780254030000134
为第a个分布式储能的最小SOC值；tb为第b个蓄热式电锅炉温度开始蓄热的起始温度，Tb为第b个蓄热式电锅炉和虚拟电厂约定需要达到的温度，Wb为第b个蓄热式电锅炉的采暖热指标，Sb为第b个蓄热式电锅炉的供暖面积，Th,b为第b个蓄热式电锅炉的日供暖时间，ηb为第b个蓄热式电锅炉的产热效率，kc为第c个电动汽车的充放电系数，为0-1状态系数；tc为第c个电动汽车接入虚拟电厂的荷电状态值，
Figure BDA0003780254030000135
为第c个电动汽车的最小SOC值，δc为第c个电动汽车与虚拟电厂约定离开充电桩的荷电状态值，Ec为第c个电动汽车的电池容量。
第a个分布式储能的充放电系数ka和第c个电动汽车的充放电系数kc分别可以表示为：
Figure BDA0003780254030000136
Figure BDA0003780254030000137
虚拟电厂可调容量模型可以为：
Figure BDA0003780254030000138
其中，Pi为第i个虚拟电厂可以平衡电力系统供需偏差的调节容量。
在实际执行过程中，虚拟电厂可根据自身调节容量，按照电力交易中心规定的报价方式进行可调节容量划分，形成每段的聚合资源响应分配。
步骤S203：多虚拟电厂的阶梯报价模型。在一些实施例中，多虚拟电厂的竞价策略体现为虚拟电厂的具体申报方式。
电力交易中心可以对运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测进行数据确认并及时向各市场主体发布预测结果，以及虚拟电厂的报价上限。
虚拟电厂向电力交易中心申报运行日96点计划运行曲线、参与短时绿色平衡服务市场的调节容量-调节价格量价曲线，量价曲线采用三段自愿阶梯式申报，由低到高每一段申报容量按照可调节容量比例进行确定，举例而言，当可调节容量比例为5:3:2时，可以如下：
Figure BDA0003780254030000139
其中，tp为虚拟电厂实时申报的调节价格，Tmax为电力交易中心发布的虚拟电厂申报单位容量调节价格的报价上限，r为虚拟电厂实时申报的调节容量，R为虚拟电厂可以进行调节的最大容量。
步骤S204：短时绿色平衡服务的虚拟电厂经济调度模型。具体而言，电力调度机构可以按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数对虚拟电厂进行经济调度，其中，虚拟电厂经济调度模型的目标函数可以为：
Figure BDA0003780254030000141
其中，I为虚拟电厂的数量，t为虚拟电厂96点计划运行曲线的时间点，
Figure BDA0003780254030000142
为第i个虚拟电厂在第t个时刻的充放电状态系数，为0-1状态系数，
Figure BDA0003780254030000143
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向上调节容量，
Figure BDA0003780254030000144
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的调节价格，
Figure BDA0003780254030000145
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向下调节容量。
其中，
Figure BDA0003780254030000146
和
Figure BDA0003780254030000147
均满足虚拟电厂竞价策略，即满足上述步骤中的相关约束。
第i个虚拟电厂在第t个时刻的充放电状态系数
Figure BDA0003780254030000148
可以表示为：
Figure BDA0003780254030000149
虚拟电厂中标容量约束条件可以为：
P1+Pi+…+PI＜＜ΔP i∈[1,I]，
其中，ΔP为电力系统供需偏差，Pi为第i个虚拟电厂的中标容量。
步骤S205：绿色电力短时间尺度的环境溢价评估方法。在实际执行过程中，绿色电力用户享受了绿色电力供应，愿意支付绿能溢价的分摊费用，同时也会将绿能溢价于传统火电价格进行对比，判断最高分摊费用。其中，绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用可以为：
Figure BDA00037802540300001410
其中，
Figure BDA00037802540300001411
为第n个绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，Qn为第n个绿色电力用户的绿色用能，PT为传统的火电平均售电价格，PG为绿电平均售电价格。
步骤S206：考虑环境溢价的系统平衡成本分摊方法。虚拟电厂调节费用可以根据绿色电力用户环境溢价总量中的最高分摊费用按照不同情况进行合理分摊，具体如下：
1)当
Figure BDA00037802540300001412
时，虚拟电厂调节费用由所有的绿色电力用户分摊，分摊方法按照下列方法进行分摊。
绿色电力用户因享受了绿色电力供应，节约了用电成本、提高了社会效益，成为绿色供需平衡调节服务的实际收益方，以“谁受益、谁承担”的原则将虚拟电厂调节费用按照绿色用能比例分摊给绿色电力用户。
虚拟电厂全部调节费用可以为：
Figure BDA0003780254030000151
其中，Hi为第i个虚拟电厂收益。
每个绿色电力用户的分摊费用可以为：
Figure BDA0003780254030000152
其中，Hn为第n个绿色电力用户分摊的费用，Qn为第n个绿色电力的绿色用能，N为绿色电力用户的个数。
3)当
Figure BDA0003780254030000153
时，绿色电力用户采用传统火电的用能成本将低于绿色电力，绿色电力用户将不在愿意继续分摊超过使用传统火电的费用。虚拟电厂的调节费用将由绿色电力用户与绿电企业共同分摊，分摊方法按照下列方法进行计算。
其中，绿色电力用户分摊费用为：
Figure BDA0003780254030000154
绿电企业分摊总费用为：
Figure BDA0003780254030000155
其中，HT为绿电企业分摊的总费用。
绿电企业按照发电量比例进行分摊，具体分摊方法可以为：
Figure BDA0003780254030000156
其中，
Figure BDA0003780254030000157
为第m个绿电企业的分摊费用，Gm为第m个绿电企业发电量，M为参与交易的绿电企业个数。
根据本申请实施例提出的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法，可以基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，进而确定虚拟电厂预调度容量，等值量化虚拟电厂聚合的灵活性资源，实现虚拟电厂可调节容量分段化，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略，电力调度机构将按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解形成虚拟电厂的出清结果，根据虚拟电厂中标容量和出清价格，计算虚拟电厂参与短时绿色平衡服务市场收益，并按照预设绿色用能比例向绿色电力用户进行分摊，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，将超出绿能溢价的费用按照预设发电量比例疏导至绿电企业，分摊所述虚拟电厂运行过程中产生的调节费用，有利于虚拟电厂高效参与短时绿色平衡服务机制，提高灵活性资源调节能力，提升电网绿色电力的弹性消纳裕度，提升区域内电力供需平衡。由此，解决了相关技术中，以电力容量为控制目标的调控优化不利于调动用户资源参与的积极性，使得虚拟电厂难以针对不同类型的分布式资源运行特性和用户设备效用的属性制定容量合约交付目标的技术问题。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度装置。
图3是本申请实施例的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度装置的方框示意图。
如图3所示，该基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度装置10包括：第一计算模块100、构建模块200、第二计算模块300和调度模块400。
具体地，第一计算模块100，用于基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，并根据需求容量确定虚拟电厂预调度容量。
构建模块200，用于基于虚拟电厂预调度容量，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略。
第二计算模块300，用于基于竞价策略，按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数，构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解，形成虚拟电厂的出清结果，其中，出清结果包括虚拟电厂的中标容量与出清价格。
调度模块400，用于根据出清价格和中标容量对虚拟电厂进行结算，并按照预设绿色用能比例向绿色电力用户进行分摊，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，将超出绿能溢价的费用按照预设发电量比例疏导至绿电企业，分摊虚拟电厂运行过程中产生的调节费用。
可选地，在本申请的一个实施例中，目标函数为：
Figure BDA0003780254030000161
其中，I为虚拟电厂的数量，t为虚拟电厂96点计划运行曲线的时间点，
Figure BDA0003780254030000162
为第i个虚拟电厂在第t个时刻的充放电状态系数，
Figure BDA0003780254030000163
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向上调节容量，
Figure BDA0003780254030000164
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的调节价格，
Figure BDA0003780254030000165
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向下调节容量。
可选地，在本申请的一个实施例中，第一计算模块100包括：第一判断单元和第二判断单元。
其中，第一判断单元，用于当基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值大于或等于预设阈值时，虚拟电厂无需生成预调用计划。
第二判断单元，用于当基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值小于预设阈值时，组织虚拟电厂展开交易的同时，判断虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足预设条件。
可选地，在本申请的一个实施例中，第二判断单元进一步用于如果满足预设条件，则向调度申请场外支援；如果不满足预设条件，则生成虚拟电厂的预调用计划。
可选地，在本申请的一个实施例中，构建模块200包括：划分单元和预测单元。
其中，划分单元，用于根据虚拟电厂的自身调节容量按照电力交易中心规定的报价方式进行可调节容量划分，得到每段的聚合资源响应分配。
预测单元，用于对运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测进行数据确认并向各市场主体发布预测结果和虚拟电厂的报价上限。
需要说明的是，前述对基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法实施例的解释说明也适用于该实施例的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度装置，此处不再赘述。
根据本申请实施例提出的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度装置，可以基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，进而确定虚拟电厂预调度容量，等值量化虚拟电厂聚合的灵活性资源，实现虚拟电厂可调节容量分段化，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略，电力调度机构将按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解形成虚拟电厂的出清结果，根据虚拟电厂中标容量和出清价格，计算虚拟电厂参与短时绿色平衡服务市场收益，并按照预设绿色用能比例向绿色电力用户进行分摊，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，将超出绿能溢价的费用按照预设发电量比例疏导至绿电企业，分摊所述虚拟电厂运行过程中产生的调节费用，有利于虚拟电厂高效参与短时绿色平衡服务机制，提高灵活性资源调节能力，提升电网绿色电力的弹性消纳裕度，提升区域内电力供需平衡。由此，解决了相关技术中，以电力容量为控制目标的调控优化不利于调动用户资源参与的积极性，使得虚拟电厂难以针对不同类型的分布式资源运行特性和用户设备效用的属性制定容量合约交付目标的技术问题。
图4为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：
存储器401、处理器402及存储在存储器401上并可在处理器402上运行的计算机程序。
处理器402执行程序时实现上述实施例中提供的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法。
进一步地，电子设备还包括：
通信接口403，用于存储器401和处理器402之间的通信。
存储器401，用于存放可在处理器402上运行的计算机程序。
存储器401可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器401、处理器402和通信接口403独立实现，则通信接口403、存储器401和处理器402可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选地，在具体实现上，如果存储器401、处理器402及通信接口403，集成在一块芯片上实现，则存储器401、处理器402及通信接口403可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器402可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法，其特征在在于，包括以下步骤：
基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，并根据所述需求容量确定虚拟电厂预调度容量；
基于所述虚拟电厂预调度容量，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略；
基于所述竞价策略，按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数，构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解，形成虚拟电厂的出清结果，其中，所述出清结果包括所述虚拟电厂的中标容量与出清价格；
根据所述出清价格和所述中标容量对所述虚拟电厂进行结算，并按照预设绿色用能比例向绿色电力用户进行分摊，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，将超出绿能溢价的费用按照预设发电量比例疏导至绿电企业，分摊所述虚拟电厂运行过程中产生的调节费用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标函数为：
Figure FDA0003780254020000011
其中，I为虚拟电厂的数量，t为虚拟电厂96点计划运行曲线的时间点，
Figure FDA0003780254020000012
为第i个虚拟电厂在第t个时刻的充放电状态系数，
Figure FDA0003780254020000013
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向上调节容量，
Figure FDA0003780254020000014
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的调节价格，
Figure FDA0003780254020000015
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向下调节容量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述需求容量确定虚拟电厂预调度容量，包括：
当基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值大于或等于预设阈值时，所述虚拟电厂无需生成预调用计划；
当所述基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值小于所述预设阈值时，组织所述虚拟电厂展开交易的同时，判断所述虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足预设条件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在判断所述虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足所述预设条件之后，还包括：
如果满足所述预设条件，则向调度申请场外支援；
如果不满足所述预设条件，则生成所述虚拟电厂的预调用计划。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述虚拟电厂预调度容量，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略，包括：
根据所述虚拟电厂的自身调节容量按照电力交易中心规定的报价方式进行可调节容量划分，得到每段的聚合资源响应分配；
对运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测进行数据确认并向各市场主体发布预测结果和所述虚拟电厂的报价上限。
6.一种基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度装置，其特征在在于，包括：
第一计算模块，用于基于电力调度部门提供的相关预测信息，利用新能源与电力用户的供需偏差确定需求容量，并根据所述需求容量确定虚拟电厂预调度容量；
构建模块，用于基于所述虚拟电厂预调度容量，构建虚拟电厂运行日96点计划运行曲线和多段式量价曲线的竞价策略；
第二计算模块，用于基于所述竞价策略，按照虚拟电厂申报的量价曲线，以运行成本最小化为目标函数，构建虚拟电厂经济调度模型，并进行求解，形成虚拟电厂的出清结果，其中，所述出清结果包括所述虚拟电厂的中标容量与出清价格；
调度模块，用于根据所述出清价格和所述中标容量对所述虚拟电厂进行结算，并按照预设绿色用能比例向绿色电力用户进行分摊，同时考虑绿色电力用户愿意支付绿能溢价的最高分摊费用，将超出绿能溢价的费用按照预设发电量比例疏导至绿电企业，分摊所述虚拟电厂运行过程中产生的调节费用。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述目标函数为：
Figure FDA0003780254020000021
其中，i为虚拟电厂的数量，t为虚拟电厂96点计划运行曲线的时间点，
Figure FDA0003780254020000022
为第i个虚拟电厂在第t个时刻的充放电状态系数，
Figure FDA0003780254020000023
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向上调节容量，
Figure FDA0003780254020000024
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的调节价格，
Figure FDA0003780254020000025
为第i个虚拟电厂在第t个时刻实时申报的向下调节容量。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块包括：
第一判断单元，用于当基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值大于或等于预设阈值时，所述虚拟电厂无需生成预调用计划；
第二判断单元，用于当所述基于运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测的差值小于所述预设阈值时，组织所述虚拟电厂展开交易的同时，判断所述虚拟电厂聚合的灵活资源可调容量是否满足预设条件。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二判断单元进一步用于如果满足所述预设条件，则向调度申请场外支援；如果不满足所述预设条件，则生成所述虚拟电厂的预调用计划。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述构建模块包括：
划分单元，用于根据所述虚拟电厂的自身调节容量按照电力交易中心规定的报价方式进行可调节容量划分，得到每段的聚合资源响应分配；
预测单元，用于对运行日新能源出力预测与运行日绿色电力用户需求预测进行数据确认并向各市场主体发布预测结果和所述虚拟电厂的报价上限。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-5任一项所述的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的基于资源容量等值的绿电短时平衡交易调度方法。
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CN117498469B (zh) * 2024-01-03 2024-05-17 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 虚拟电厂能源管控方法、装置、计算机设备及存储介质

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