CN117974201A - 虚拟电厂优化调度方法、装置、虚拟电厂系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟电厂优化调度方法、装置、虚拟电厂系统及存储介质，所述方法包括：确定日前出力曲线和价格激励频率；根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，以使信息池对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理；读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型；根据优化调度模型，发布价格信息至信息池；根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整。本发明可以满足成员的功率调整灵活性需求，解决了虚拟电厂对海量分布式资源聚合时面临的计算和通信问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种虚拟电厂优化调度方法、装置、虚拟电厂系统及存储介质，属于电网优化调度领域。
背景技术
随着可再生能源的快速发展，能源利用呈现出去中心化、网络化、智能化的典型特征，同时信息流和能量流的高度融合为更加灵活多样的发电、传输和利用形式提供了可能性。分布式资源在配用电侧的兴起使得用户侧具备了一定参与电网调控的潜力，然而分布式资源自身的不确定性、间歇性等能源特点也为电网的管理带来了新的挑战。分布式资源并非电网资产，无法由电网直接控制，其行为受到技术、经济、用户舒适度等多方面因素影响，因此难以适用传统的电网调度方法。此外，由于通信基础设施的障碍和信息处理的复杂性，小容量的分布式资源要直接参与电力市场有着较高的门槛，能源价格的波动和间歇性消费过程中的不确定性使得小规模产消者面临更大的经济风险。在这一背景下，如何高效聚合配网侧的分布式资源，发掘其调节潜力，优化资源配置，并保障电力系统的安全稳定运行，是我国电力系统当前需要解决的重要问题。
虚拟电厂是一种资源聚合方式，其利用分散、异构的分布式资源，形成具有类似于传统发电厂外特性的虚拟发电厂来参与电力市场。虚拟电厂通过协调优化各成员的资源，发挥规模效益，降低生产成本，不仅减小了分布式资源不确定性对电网的冲击，同时降低了小容量分布式资源参与电力市场的门槛，是一种具有高度灵活性和适应性的管理方式。现有研究多基于固定成员的虚拟电厂结构，已有文献考虑日前的虚拟电厂重组，但是没有考虑实时过程中的成员加入和退出。现有研究多考虑虚拟电厂的整体优化，忽略了各成员的主体性，也有文献考虑收益的再分配，但难以适用大规模场景。现有文献对于虚拟电厂的调度优化需要用到各成员的具体运行约束，难以适用大规模异构成员，同时也不利于隐私保护。现有文献对于大规模成员的虚拟电厂优化多采用分布式计算，迭代计算要求通信上往复交互，会造成巨大的通信压力。现有研究多在一个时刻上进行优化计算，忽略了电量交易是对一个时段的电量考核，而难以要求小容量分布式资源维持长时间稳定运行，因此在单一时刻对电量考核进行分析并不合理。
现有文献和技术尚无法适用海量小容量分布式资源的聚合，未能考虑小容量分布式资源的自主性需求，未能考虑大规模异构分布式资源聚合时的通信和计算问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种虚拟电厂优化调度方法、装置、虚拟电厂系统及存储介质，其可以满足成员的功率调整灵活性需求，解决了虚拟电厂对海量分布式资源聚合时面临的计算和通信问题。
本发明的第一个目的在于提供一种虚拟电厂优化调度方法。
本发明的第二个目的在于提供一种虚拟电厂优化调度装置。
本发明的第三个目的在于提供一种虚拟电厂系统。
本发明的第四个目的在于提供一种计算机可读存储介质。
本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种虚拟电厂优化调度方法，所述方法包括：
确定日前出力曲线和价格激励频率；
根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，以使信息池对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理；
读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型；
根据优化调度模型，发布价格信息至信息池；
根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整。
进一步的，所述日前出力曲线为虚拟电厂根据历史数据报送并获电网批准的出力曲线，考核间隔按照电网实际要求，日前出力曲线的确定每日进行一次；所述价格激励频率为虚拟电厂在考核时段内进行等间隔价格激励的次数，通过在考核时段内进行多次价格激励，使得平均上网功率在偏差允许范围内。
进一步的，所述虚拟电厂内的成员根据在电力流通环节的角色不同分为发电型分布式资源和用电型分布式资源，根据是否接受价格激励调整功率，分为不接受价格激励和接受价格激励两种模式；
所述根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，具体包括：
当有成员处于不接受价格激励模式时，若有功率调整计划，更新该成员后续时间的功率调整信息至信息池中：
和/>；
其中，和/>分别为成员/>在时刻/>的发电功率调整信息和用电功率调整信息；
当有成员处于接受价格激励模式时，实时更新该成员的价格响应信息至信息池中：
和/>；
其中，为成员/>在时刻/>对购电价格/>的发电功率响应信息，/>为成员/>在时刻/>对售电价格/>的用电功率响应信息。
进一步的，所述对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理，具体包括：
对单个分布式资源发布的功率调整信息和价格响应策略进行汇总处理，形成总的功率调整信息和/>，以及总的价格响应信息和/>；其中，/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于不接受价格激励模式的发电型分布式资源的总发电功率调整信息，/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于不接受价格激励模式的用电型分布式资源的总用电功率调整信息，/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于接受价格激励模式的发电型分布式资源对购电价格/>的总发电功率响应信息，/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于接受价格激励模式的用电型分布式资源对售电价格/>的总用电功率响应信息。
进一步的，所述读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型，具体包括：
在时刻进行价格调整前从信息池中获取功率调整信息/>和/>，以及价格响应信息/>和/>；
根据功率调整信息和价格响应信息，以全天收益最高为优化目标，建立优化目标函数，如下式：
；
其中，为对应日前负荷值的考核时段，/>为考核时段内进行价格激励的时刻，为/>时刻虚拟电厂内所有用电型分布式资源的用电负荷，/>；/>为/>时刻虚拟电厂的上网功率，/>；/>为/>时刻虚拟电厂对成员发布的售电价格；/>为/>时刻虚拟电厂对成员发布的购电价格；/>为常量，为过网费；/>为虚拟电厂的协议上网电价；
建立日前出力曲线跟随偏差约束，如下式：
；
；
其中，为日前出力曲线在考核时段/>对应的考核功率值，/>为允许的最大偏差；
建立价格约束，如下式：
；
；
其中，为分布式资源中的发电成员能接受的最低购电价格，/>为分布式资源中的用电成员能接受的最高售电价格。
进一步的，所述优化目标函数及约束均包含时间耦合关系，采用基于李雅普诺夫优化的动态价格激励算法求解，将原优化问题转化为新的优化问题；
所述根据优化调度模型，发布价格信息至信息池，具体包括：
在每个价格激励时刻，虚拟电厂遍历价格响应信息/>和中的所有价格组合，确定/>时刻的最优价格/>和/>，使得如下函数值最小：
；
；
；
其中，、/>、/>、/>为/>时刻的虚拟队列值；
将最优价格和/>发布至信息池中。
进一步的，所述根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整，具体包括：
若虚拟电厂内的发电型分布式资源处于不接受价格激励模式，则不读取价格信息，按照计划的发电功率调整信息对发电功率进行调整；
若虚拟电厂内的用电型分布式资源处于不接受价格激励模式，则不读取价格信息，按照计划的发电功率调整信息对用电功率进行调整；
若虚拟电厂内的发电型分布式资源处于接受价格激励模式，则读取购电价格信息，根据价格得到的发电功率调整信息/>对发电功率进行调整；
若虚拟电厂内的用电型分布式资源处于接受价格激励模式，则读取售电价格信息，根据价格得到的用电功率调整信息/>对用电功率进行调整。
本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种虚拟电厂优化调度装置，所述装置包括：
确定模块，用于确定日前出力曲线和价格激励频率；
第一发布模块，用于根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，以使信息池对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理；
建立模块，用于读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型；
第二发布模块，用于根据优化调度模型，发布价格信息至信息池；
调整模块，用于根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整。
本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种虚拟电厂系统，包括电子设备，所述电子设备包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的虚拟电厂优化调度方法。
本发明的第四个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现上述的虚拟电厂优化调度方法。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本发明组成虚拟电厂的成员具有充分的自主性，可以实时自由选择加入和退出虚拟电厂，同时可以通过模式切换选择是否接受价格激励，能充分满足小容量分布式资源的灵活性需求；
2、本发明的虚拟电厂优化调度过程无需使用成员的具体运行约束，保障了成员的隐私保护需求，同时使得本发明所设计的虚拟电厂具有极强的可扩展性，聚合成员数量的增加不会造成计算压力增加。
3、本发明的信息池的信息发布和读取的通信机制避免了成员和虚拟电厂之间的反复信息交互，不接受价格激励和接受价格激励两种模式的设计使得处于M1模式的成员可以选择提前发布信息，避免实时信息交互，同时没有功率调整需求的成员无需进行信息交互，极大减少了通信压力，聚合成员数量的增加不会造成通信压力大幅增加，保证了虚拟电厂的可扩展性。
4、本发明所采用的动态价格激励算法解决了时间耦合优化问题，保证了虚拟电厂成员功率调整的灵活性，同时兼顾了对日前出力曲线的跟踪和虚拟电厂自身的收益最大化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的虚拟电厂优化调度方法的简易流程图。
图2为本发明实施例1的虚拟电厂优化调度方法的具体流程图。
图3为本发明实施例2的虚拟电厂优化调度装置的结构框图。
图4为本发明实施例3的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
实施例1：
为解决虚拟电厂对海量小容量分布式资源的聚合和优化调度问题，本实施例提供了一种虚拟电厂优化调度方法，针对的是非固定成员的虚拟电厂优化调度，该方法将虚拟电厂成员视为独立主体，考虑小容量分布式资源功率灵活调整的需求，通过设计发布和读取式信息交互机制，满足成员的功率调整灵活性需求，解决虚拟电厂对海量分布式资源聚合时面临的计算和通信问题，基于动态价格激励算法，在实现对日前曲线跟随的同时，实现海量分布式资源的聚合和优化调度。
如图1和图2所示，本实施例的虚拟电厂优化调度方法主要通过虚拟电厂实现，其包括以下步骤：
S201、确定日前出力曲线和价格激励频率。
具体地，日前出力曲线为虚拟电厂根据历史数据报送并获电网批准的出力曲线，考核间隔按照电网实际要求，日前出力曲线的确定每日进行一次；日前出力曲线考核值记为，对应区间记为/>，全天共/>个考核点；日前出力曲线考核的为区间上网电量，考核值为区间平均功率，为保障小容量分布式资源的灵活性，允许其在对应时段进行功率调整。
本实施例中，日前出力曲线为前一日对当日24小时内的预计出力曲线，具体考核间隔按照电网实际要求，本实施例以15分钟的时间间隔作为考核时段，记为，日前出力曲线全天共96点，记为/>。
具体地，价格激励频率为虚拟电厂在考核时段内进行等间隔价格激励的次数，记为/>；通过在考核时段内进行多次价格激励，使得平均上网功率在偏差允许范围内，在/>内，等间隔进行/>次价格激励，价格激励时刻记为/>。
本实施例中，虚拟电厂通过价格激励引导其内部成员的功率变化，所有成员都可以在价格激励之后进行功率调整，两次价格激励之间的时段记为；在/>内，虚拟电厂在每个/>送到电网的功率都围绕/>对应日前曲线值波动，最终控制其平均值不超出日前曲线考核要求；价格激励越频繁，即/>值越大，则虚拟电厂内成员需要维持稳定的时间越短，同时通信频率和价格变化频率会增加，/>值由虚拟电厂根据构成成员特点确定。
S202、根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，以使信息池对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理。
具体地，虚拟电厂内的成员为可调节的分布式资源，既包含电力生产者、电力消费者，也包含既能生产电力也能消费电力的电力产消者，本实施例根据在电力流通环节的角色不同将虚拟电厂内的成员分为发电型分布式资源（GDER）和用电型分布式资源（CDER），根据是否接受价格激励调整功率，分为不接受价格激励（M1）和接受价格激励（M2）两种模式，因此，对于虚拟电厂成员，其在不同时刻可在不同状态间切换，共有四种状态：GDER（M1），GDER（M2），CDER（M1），CDER（M2），但是在一个时段只能选择一种状态。
进一步地，当有成员处于不接受价格激励（M1）模式时，可以更新该成员后续时间的功率调整信息至信息池中：
和/>；
其中，和/>分别为/>在时刻/>的发电功率调整信息和用电功率调整信息；若无功率调整计划，则无需发布信息；如有成员/>需要在时刻/>退出时，发布/>或；同理，有新的成员/>加入时，则需要发布下一时刻的/>或/>。
处于不接受价格激励（M1）模式的成员只需要发布功率调整信息到信息池中，无需等待虚拟电厂确认，等到时刻即直接按照发布的功率调整信息执行对应功率调整。
进一步地，当有成员处于接受价格激励（M2）模式时，实时更新该成员的价格响应信息至信息池中：
和/>；
其中，为/>在时刻/>对购电价格/>的发电功率响应信息，/>为/>在时刻/>对售电价格/>的用电功率响应信息。
处于接受价格激励（M2）模式的成员在时刻从信息池中读取虚拟电厂发布的价格，并根据自己发布的价格响应信息进行相应功率调整。
本实施例中，信息池是为虚拟电厂设计的信息集散中心，虚拟电厂成员将功率调节信息和价格响应信息发布在信息池中，虚拟电厂控制中心将购售电价格信息发布在信息池中。
信息池对单个分布式资源发布的功率调整信息和价格响应策略进行汇总处理，形成总的功率调整信息和/>，以及总的价格响应信息和/>。
其中，为/>时刻虚拟电厂内所有处于不接受价格激励模式的发电型分布式资源的总发电功率调整信息，/>；/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于不接受价格激励模式的用电型分布式资源的总用电功率调整信息，/>；/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于接受价格激励模式的发电型分布式资源对购电价格/>的总发电功率响应信息，；/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于接受价格激励模式的用电型分布式资源对售电价格/>的总用电功率响应信息，/>。
S203、读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型。
本实施例中，虚拟电厂在时刻进行价格调整前从信息池中读取功率调整信息和/>，以及价格响应信息/>和/>。
本实施例中，在每个时刻，虚拟电厂发布新的购电价格和售电价格，虚拟电厂购买其发电型分布式资源成员生产的所有电能，首先用于满足其用电型分布式资源成员所需的所有电能，剩余部分作为上网电量输送到电网；虚拟电厂收益来自两部分，一部分为将电能售卖给虚拟电厂内部用电型分布式资源获得的收益，一部分为将电能售卖给电网的收益。
本实施例以以全天收益最高为优化目标，建立优化目标函数，如下式：
；
其中，为对应日前负荷值的考核时段，/>为考核时段内进行价格激励的时刻，为/>时刻虚拟电厂内所有用电型分布式资源的用电负荷，/>；/>为/>时刻虚拟电厂的上网功率，/>；/>为/>时刻虚拟电厂对成员发布的售电价格；/>为/>时刻虚拟电厂对成员发布的购电价格；/>为常量，为过网费；/>为虚拟电厂的协议上网电价。
在优化调度模型中，约束条件如下：
1）建立日前出力曲线跟随偏差约束，如下式：
；
；
其中，为日前出力曲线在考核时段/>对应的考核功率值，/>为允许的最大偏差；
2）建立价格约束，如下式：
；
；
其中，虚拟电厂设置全天平均价格的限值以保证成员的收益，其中，为分布式资源中的发电成员能接受的最低购电价格，/>为分布式资源中的用电成员能接受的最高售电价格。
S204、根据优化调度模型，发布价格信息至信息池。
优化目标函数及约束均包含时间耦合关系，采用基于李雅普诺夫优化的动态价格激励算法求解，将原优化问题转化为新的优化问题：
在每个价格激励时刻，虚拟电厂遍历价格响应信息/>和中的所有价格组合，确定/>时刻的最优价格/>和/>，使得如下函数值最小：
；
；
；
其中，、/>、/>、/>为/>时刻的虚拟队列值；
将最优价格和/>发布至信息池中。
S205、根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整。
1）若虚拟电厂内的发电型分布式资源处于不接受价格激励模式，即为状态GDER（M1），则不读取价格信息，按照计划的发电功率调整信息对发电功率进行调整。
2）若虚拟电厂内的用电型分布式资源处于不接受价格激励模式，即为状态CDER（M1），则不读取价格信息，按照计划的发电功率调整信息对用电功率进行调整；
3）若虚拟电厂内的发电型分布式资源处于接受价格激励模式，即为状态GDER（M2），则读取购电价格信息，根据价格得到的发电功率调整信息/>对发电功率进行调整；
4）若虚拟电厂内的用电型分布式资源处于接受价格激励模式，即为状态GDER（M2），则读取售电价格信息，根据价格得到的用电功率调整信息/>对用电功率进行调整。
本实施例在功率调整执行结束后，各成员可以根据需要选择切换自身状态，并发布相关信息到信息池中，等待下个时刻执行。
应当注意，尽管以特定顺序描述了上述实施例的方法操作，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
实施例2：
如图3所示，本实施例提供了一种虚拟电厂优化调度装置，该装置包括确定模块301、第一发布模块302、建立模块303、第二发布模块304和调整模块305，各个模块的具体说明如下：
确定模块301，用于确定日前出力曲线和价格激励频率；
第一发布模块302，用于根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，以使信息池对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理；
建立模块303，用于读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型；
第二发布模块304，用于根据优化调度模型，发布价格信息至信息池；
调整模块305，用于根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整。
需要说明的是，本实施例提供的装置仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
实施例3：
本实施例提供了一种虚拟电厂系统，其包括电子设备，其中电子设备如图4所示，其包括通过系统总线401连接的处理器402、存储器、输入装置403、显示装置404和网络接口405，该处理器用于提供计算和控制能力，该存储器包括非易失性存储介质406和内存储器407，该非易失性存储介质406存储有操作系统、计算机程序和数据库，该内存储器407为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境，处理器402执行存储器存储的计算机程序时，实现上述实施例1的虚拟电厂优化调度方法，如下：
确定日前出力曲线和价格激励频率；根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，以使信息池对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理；读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型；根据优化调度模型，发布价格信息至信息池；根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整。
实施例4：
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述实施例1的虚拟电厂优化调度方法，如下：
确定日前出力曲线和价格激励频率；根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，以使信息池对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理；读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型；根据优化调度模型，发布价格信息至信息池；根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整。
需要说明的是，本实施例的计算机可读存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读存储介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读存储介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF（射频）等等，或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读存储介质可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本实施例的计算机程序，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Python、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如C语言或类似的程序设计语言。程序可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN）连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
综上所述，本发明将虚拟电厂成员视为独立主体，考虑小容量分布式资源功率灵活调整的需求，通过设计发布和读取式信息交互机制，满足成员的功率调整灵活性需求，解决虚拟电厂对海量分布式资源聚合时面临的计算和通信问题，基于动态价格激励算法，在实现对日前曲线跟随的同时，实现海量分布式资源的聚合和优化调度。
以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的区域内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种虚拟电厂优化调度方法，其特征在于，所述方法包括：
确定日前出力曲线和价格激励频率；
根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，以使信息池对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理；
读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型；
根据优化调度模型，发布价格信息至信息池；
根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整。
2.根据权利要求1所述的虚拟电厂优化调度方法，其特征在于，所述日前出力曲线为虚拟电厂根据历史数据报送并获电网批准的出力曲线，考核间隔按照电网实际要求，日前出力曲线的确定每日进行一次；所述价格激励频率为虚拟电厂在考核时段内进行等间隔价格激励的次数，通过在考核时段内进行多次价格激励，使得平均上网功率在偏差允许范围内。
3.根据权利要求1所述的虚拟电厂优化调度方法，其特征在于，所述虚拟电厂内的成员根据在电力流通环节的角色不同分为发电型分布式资源和用电型分布式资源，根据是否接受价格激励调整功率，分为不接受价格激励和接受价格激励两种模式；
所述根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，具体包括：
当有成员处于不接受价格激励模式时，若有功率调整计划，更新该成员后续时间的功率调整信息至信息池中：
和/>；
其中，和/>分别为成员/>在时刻/>的发电功率调整信息和用电功率调整信息；
当有成员处于接受价格激励模式时，实时更新该成员的价格响应信息至信息池中：
和/>；
其中，为成员/>在时刻/>对购电价格/>的发电功率响应信息，/>为成员/>在时刻对售电价格/>的用电功率响应信息。
4.根据权利要求3所述的虚拟电厂优化调度方法，其特征在于，所述对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理，具体包括：
对单个分布式资源发布的功率调整信息和价格响应策略进行汇总处理，形成总的功率调整信息和/>，以及总的价格响应信息和/>；其中，/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于不接受价格激励模式的发电型分布式资源的总发电功率调整信息，/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于不接受价格激励模式的用电型分布式资源的总用电功率调整信息，/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于接受价格激励模式的发电型分布式资源对购电价格/>的总发电功率响应信息，/>为/>时刻虚拟电厂内所有处于接受价格激励模式的用电型分布式资源对售电价格/>的总用电功率响应信息。
5.根据权利要求3所述的虚拟电厂优化调度方法，其特征在于，所述读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型，具体包括：
在时刻进行价格调整前从信息池中获取功率调整信息/>和/>，以及价格响应信息/>和/>；
根据功率调整信息和价格响应信息，以全天收益最高为优化目标，建立优化目标函数，如下式：
；
其中，为对应日前负荷值的考核时段，/>为考核时段内进行价格激励的时刻，/>为/>时刻虚拟电厂内所有用电型分布式资源的用电负荷，/>；/>为/>时刻虚拟电厂的上网功率，/>；/>为/>时刻虚拟电厂对成员发布的售电价格；/>为/>时刻虚拟电厂对成员发布的购电价格；/>为常量，为过网费；/>为虚拟电厂的协议上网电价；
建立日前出力曲线跟随偏差约束，如下式：
；
；
其中，为日前出力曲线在考核时段/>对应的考核功率值，/>为允许的最大偏差；
建立价格约束，如下式：
；
；
其中，为分布式资源中的发电成员能接受的最低购电价格，/>为分布式资源中的用电成员能接受的最高售电价格。
6.根据权利要求5所述的虚拟电厂优化调度方法，其特征在于，所述优化目标函数及约束均包含时间耦合关系，采用基于李雅普诺夫优化的动态价格激励算法求解，将原优化问题转化为新的优化问题；
所述根据优化调度模型，发布价格信息至信息池，具体包括：
在每个价格激励时刻，虚拟电厂遍历价格响应信息/>和中的所有价格组合，确定/>时刻的最优价格/>和/>，使得如下函数值最小：
；
；
；
其中，、/>、/>、/>为/>时刻的虚拟队列值；
将最优价格和/>发布至信息池中。
7.根据权利要求5所述的虚拟电厂优化调度方法，其特征在于，所述根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整，具体包括：
若虚拟电厂内的发电型分布式资源处于不接受价格激励模式，则不读取价格信息，按照计划的发电功率调整信息对发电功率进行调整；
若虚拟电厂内的用电型分布式资源处于不接受价格激励模式，则不读取价格信息，按照计划的发电功率调整信息对用电功率进行调整；
若虚拟电厂内的发电型分布式资源处于接受价格激励模式，则读取购电价格信息，根据价格得到的发电功率调整信息/>对发电功率进行调整；
若虚拟电厂内的用电型分布式资源处于接受价格激励模式，则读取售电价格信息，根据价格得到的用电功率调整信息/>对用电功率进行调整。
8.一种虚拟电厂优化调度装置，其特征在于，所述装置包括：
确定模块，用于确定日前出力曲线和价格激励频率；
第一发布模块，用于根据虚拟电厂内的成员所处模式，发布功率调整信息和价格响应信息至信息池，以使信息池对功率调整信息和价格响应信息进行汇总处理；
建立模块，用于读取功率调整信息和价格响应信息，结合日前出力曲线和价格激励频率，建立优化调度模型；
第二发布模块，用于根据优化调度模型，发布价格信息至信息池；
调整模块，用于根据虚拟电厂内的成员所处模式决定是否读取价格信息，从而使虚拟电厂内的成员执行功率调整。
9.一种虚拟电厂系统，包括电子设备，所述电子设备包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现权利要求1-7任一项所述的虚拟电厂优化调度方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现权利要求1-7任一项所述的虚拟电厂优化调度方法。
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