CN116247738A - 一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,包括以下步骤:运营数据采集整理、信息预测和配置组合式分布资源。本发明能够对分布式能源单元进行合理的调度,使得每个微电网都能充分发挥自身的优势,优化出力,而且有利于虚拟电厂进行信息便利、和谐应用的稳定调度,提高了系统的数据安全性和存储安全性,助力用户合理参与电力市场,优化综合能源管理,提高了能效管理水平的同时有效降低了用能成本,保证了控制服务器与分布式能源单元之间通信的安全性。
Description
技术领域
本发明属于微电网技术领域,具体涉及一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法。
背景技术
随着经济的发展,可再生能源的开发和利用逐渐成为社会可持续发展的必由之路,而微电网作为一种新的分布式能源的形式,以其调度灵活等优点受到了越来越多的重视,微电网中虚拟电厂是一种能够整合微电网中不同发电单元、储能部门与响应性负荷的重要形式之一,作为整体参与电力市场,具有很强的稳定性与市场竞争力;
传统的虚拟电厂在结算周期、信息安全等方面存在电源业主对虚拟电厂运营方的信任问题,具体表现为能源信息和收益结算是否可靠,传统模式下,虚拟电厂中能源信息和收益结算依赖于中心化机构,可能会存在虚假能源信息的现象。
为此,我们提出一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法来解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,以解决上述背景技术中提出现有技术中虚拟电厂中能源信息和收益结算依赖于中心化机构,可能会存在虚假能源信息的现象的问题。
为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,包括以下步骤:
S1、运营数据采集整理,按照上期售电合同完成售电计划和开始运行当期虚拟电厂售电计划和调度任务时,首先采集或更新虚拟电厂管理范围内所有分布式能源单元的实时和历史日志,同时也与相关数据中心对接收集地理和天气数据,至少包括天气历史和预测数据,集成运营信息数据;
S2、信息预测,根据集成运营信息数据预测虚拟电厂范围内的负载信息,并对电价和其他相关能源价格进行长期、短期和超短期预测,同时整理存储预测结果数据;
S3、配置组合式分布资源,根据集成运营信息数据和预测结果数据,配合微电网中央控制系统,将分布式能源单元进行调整或重新组合,进行优化配置,组成不同的资源池,形成针对不同市场交易的资源组合模型和数据信息。
优选的,所述微电网中央控制系统包括功率控制模块、分配调度模块、多级优化模块和负载控制模块,所述多级优化模块与负载控制模块相连,所述负载控制模块同时与功率控制模块和分配调度模块相连;
所述多级优化模块用于接收负载预测单元发送的下一控制周期内分布式能源单元的供能数据和用能数据,并根据下一控制周期内分布式能源单元的供能数据和用能数据以及分布式能源单元的状态和成本信息进行出力组合优化;
所述负载控制模块用于向分布式能源单元下发控制指令;
所述功率控制模块用于控制分布式能源单元的供能功率和用能功率;
所述分配调度模块用于接收多级优化模块发送的出力组合优化结果,并根据出力组合优化结果、外部环境约束条件和分布式能源单元的约束条件,生成控制指令。
优选的,所述S1中历史日志包括分布式能源单元的参数与运行状态、分布式能源单元实时和历史的发电数据、分布式能源单元实时和历史的用电数据、储能容量和状态、历史和未来检修计划信息,同时采集或更新电力市场收集实时和历史的交易和电价信息。
优选的,所述S3中微电网中央控制系统接入公共电网、控制中心和分布式能源单元,所述分布式能源单元包括可控负荷单元、分布式电源单元和储能单元。
优选的,所述S3中微电网中央控制系统接入负载预测单元,所述负载预测单元用于获取分布式能源单元的供能和用能的实时数据和历史数据,根据实时数据和历史数据获得下一控制周期内分布式能源单元的供能数据和用能数据。
优选的,所述S2中结合预测结果数据针对不同电力交易市场信息和商业模式生成相应的目标函数以及约束条件考虑市场、天气、发用电的不确定因数,建立混合优化模型,通过随机混合整数优化算法求解并生成针对不同电力交易市场的最优发电、用电、储能运行计划。
优选的,所述储能运行计划通过电子商务平台系统,向电力交易市场、系统服务市场和直售电用户提供电力直售交易的虚拟场景,完成电力交易买卖双方的交易过程。
优选的,所述电力交易前建立虚拟电厂的能源管理运行计划模型,运营数据采集和管理模块提供的实时系统运行状态信息优化求解,并基于优化求解结果对虚拟电厂的能源管理运行计划模型做出调整,生成实时调度优化策略,保证完成交易的储能运行计划顺利实行。
本发明的技术效果和优点:本发明提出的一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,与现有技术相比,具有以下优点:
本发明能够对分布式能源单元进行合理的调度,使得每个微电网都能充分发挥自身的优势,优化出力,而且有利于虚拟电厂进行信息便利、和谐应用的稳定调度,提高了系统的数据安全性和存储安全性,助力用户合理参与电力市场,优化综合能源管理,提高了能效管理水平的同时有效降低了用能成本,保证了控制服务器与分布式能源单元之间通信的安全性。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图;
图2为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-2所示的一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,包括以下步骤:
S1、运营数据采集整理,按照上期售电合同完成售电计划和开始运行当期虚拟电厂售电计划和调度任务时,首先采集或更新虚拟电厂管理范围内所有分布式能源单元的实时和历史日志,同时也与相关数据中心对接收集地理和天气数据,至少包括天气历史和预测数据,集成运营信息数据,历史日志包括分布式能源单元的参数与运行状态、分布式能源单元实时和历史的发电数据、分布式能源单元实时和历史的用电数据、储能容量和状态、历史和未来检修计划信息,同时采集或更新电力市场收集实时和历史的交易和电价信息;
S2、信息预测,根据集成运营信息数据预测虚拟电厂范围内的负载信息,并对电价和其他相关能源价格进行长期、短期和超短期预测,同时整理存储预测结果数据,结合预测结果数据针对不同电力交易市场信息和商业模式生成相应的目标函数以及约束条件考虑市场、天气、发用电的不确定因数,建立混合优化模型,通过随机混合整数优化算法求解并生成针对不同电力交易市场的最优发电、用电、储能运行计划,储能运行计划通过电子商务平台系统,向电力交易市场、系统服务市场和直售电用户提供电力直售交易的虚拟场景,完成电力交易买卖双方的交易过程,电力交易前建立虚拟电厂的能源管理运行计划模型,运营数据采集和管理模块提供的实时系统运行状态信息优化求解,并基于优化求解结果对虚拟电厂的能源管理运行计划模型做出调整,生成实时调度优化策略,保证完成交易的储能运行计划顺利实行;
S3、配置组合式分布资源,根据集成运营信息数据和预测结果数据,配合微电网中央控制系统,将分布式能源单元进行调整或重新组合,进行优化配置,组成不同的资源池,形成针对不同市场交易的资源组合模型和数据信息,微电网中央控制系统接入公共电网、控制中心和分布式能源单元,分布式能源单元包括可控负荷单元、分布式电源单元和储能单元,微电网中央控制系统接入负载预测单元,负载预测单元用于获取分布式能源单元的供能和用能的实时数据和历史数据,根据实时数据和历史数据获得下一控制周期内分布式能源单元的供能数据和用能数据;
作为本发明的一种优选方案,微电网中央控制系统包括功率控制模块、分配调度模块、多级优化模块和负载控制模块,多级优化模块与负载控制模块相连,负载控制模块同时与功率控制模块和分配调度模块相连;
多级优化模块用于接收负载预测单元发送的下一控制周期内分布式能源单元的供能数据和用能数据,并根据下一控制周期内分布式能源单元的供能数据和用能数据以及分布式能源单元的状态和成本信息进行出力组合优化;
负载控制模块用于向分布式能源单元下发控制指令;
功率控制模块用于控制分布式能源单元的供能功率和用能功率;
分配调度模块用于接收多级优化模块发送的出力组合优化结果,并根据出力组合优化结果、外部环境约束条件和分布式能源单元的约束条件,生成控制指令。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,包括以下步骤:其特征在于:
S1、运营数据采集整理,按照上期售电合同完成售电计划和开始运行当期虚拟电厂售电计划和调度任务时,首先采集或更新虚拟电厂管理范围内所有分布式能源单元的实时和历史日志,同时也与相关数据中心对接收集地理和天气数据,至少包括天气历史和预测数据,集成运营信息数据;
S2、信息预测,根据集成运营信息数据预测虚拟电厂范围内的负载信息,并对电价和其他相关能源价格进行长期、短期和超短期预测,同时整理存储预测结果数据;
S3、配置组合式分布资源,根据集成运营信息数据和预测结果数据,配合微电网中央控制系统,将分布式能源单元进行调整或重新组合,进行优化配置,组成不同的资源池,形成针对不同市场交易的资源组合模型和数据信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,其特征在于:所述微电网中央控制系统包括功率控制模块、分配调度模块、多级优化模块和负载控制模块,所述多级优化模块与负载控制模块相连,所述负载控制模块同时与功率控制模块和分配调度模块相连;
所述多级优化模块用于接收负载预测单元发送的下一控制周期内分布式能源单元的供能数据和用能数据,并根据下一控制周期内分布式能源单元的供能数据和用能数据以及分布式能源单元的状态和成本信息进行出力组合优化;
所述负载控制模块用于向分布式能源单元下发控制指令;
所述功率控制模块用于控制分布式能源单元的供能功率和用能功率;
所述分配调度模块用于接收多级优化模块发送的出力组合优化结果,并根据出力组合优化结果、外部环境约束条件和分布式能源单元的约束条件,生成控制指令。
3.根据权利要求1所述的一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,其特征在于:所述S1中历史日志包括分布式能源单元的参数与运行状态、分布式能源单元实时和历史的发电数据、分布式能源单元实时和历史的用电数据、储能容量和状态、历史和未来检修计划信息,同时采集或更新电力市场收集实时和历史的交易和电价信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,其特征在于:所述S3中微电网中央控制系统接入公共电网、控制中心和分布式能源单元,所述分布式能源单元包括可控负荷单元、分布式电源单元和储能单元。
5.根据权利要求1所述的一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,其特征在于:所述S3中微电网中央控制系统接入负载预测单元,所述负载预测单元用于获取分布式能源单元的供能和用能的实时数据和历史数据,根据实时数据和历史数据获得下一控制周期内分布式能源单元的供能数据和用能数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,其特征在于:所述S2中结合预测结果数据针对不同电力交易市场信息和商业模式生成相应的目标函数以及约束条件考虑市场、天气、发用电的不确定因数,建立混合优化模型,通过随机混合整数优化算法求解并生成针对不同电力交易市场的最优发电、用电、储能运行计划。
7.根据权利要求6所述的一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,其特征在于:所述储能运行计划通过电子商务平台系统,向电力交易市场、系统服务市场和直售电用户提供电力直售交易的虚拟场景,完成电力交易买卖双方的交易过程。
8.根据权利要求7所述的一种基于微电网调度的虚拟电厂能源管理方法,其特征在于:所述电力交易前建立虚拟电厂的能源管理运行计划模型,运营数据采集和管理模块提供的实时系统运行状态信息优化求解,并基于优化求解结果对虚拟电厂的能源管理运行计划模型做出调整,生成实时调度优化策略,保证完成交易的储能运行计划顺利实行。
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