(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111542038.8 (22)申请日 2021.12.16 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 210008 江苏省南京市 鼓楼区中山路 251号 申请人 河海大学 (72)发明人 胡国伟　吴晨　牛文娟　陈琛　 薛贵元　吴垠　宗炫君　邹盛　 陈晓东　周亦洲　孙国强　臧海祥　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 罗运红 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种计及旋转备用服务的虚拟电厂优化调 度方法及系统 (57)摘要 本申请涉及一种计及旋转备用服务的虚拟 电厂优化调度方法和系统。 该方法包括： 步骤1： 构建计及旋转备用服务的虚拟电厂优化调度模 型； 步骤2： 获取与虚拟电厂调度有关的调度参 数， 步骤3： 将调度参数输入到步骤1构建的计及 旋转备用服务的虚拟电厂鲁棒优化调度模型中， 进行虚拟电厂调度分析， 获得虚拟电厂最优调度 策略， 虚拟电厂最优调度策略包括每时段燃气轮 机输出功率， 储能充电功率、 储能放电功率、 蓄冷 池蓄冷量、 蓄冷池释冷量、 中断负荷， 每时段虚拟 电厂提供的总备用容量。 考虑虚拟电厂中的光伏 发电功率的不确定性， 优化调度虚拟电厂的运行 方式， 从而发挥虚拟电厂参与旋转备用市场的经 济潜力， 有效提高虚拟电厂的经济效益。 权利要求书6页 说明书18页 附图4页 CN 114444851 A 2022.05.06 CN 114444851 A 1.一种计及旋转备用服 务的虚拟电厂优化调度方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 步骤1： 构建计及旋转备用服 务的虚拟电厂鲁棒优化调度模型， 包括： 1)构建计及旋转备用服务的虚拟电厂优化调度模型， 所述虚拟电厂优化调度模型的目 标函数计及虚拟电厂提供旋转备用服务而产生的经济效益， 所述虚拟电厂优化调度模型的 约束条件包括： 运行功 率约束、 空调系统运行约束、 燃气轮机运行约束、 储能电站 运行约束、 可中断负荷约束、 备用容 量约束； 2)对所述虚拟电厂优化调度模型中的光伏发电功率、 运行功率约束条件进行鲁棒优化 处理， 将所述虚拟电厂优化调 度模型转换成计及旋转备用服务的虚拟电厂鲁棒优化调 度模 型； 步骤2： 获取与虚拟电厂调度有关的调度参数， 所述调度参数包括： 能量市场电价、 旋转 备用市场电价、 燃气轮机燃料成本、 燃气轮机固定成本、 燃气轮机启动 成本、 燃气轮机停止 成本、 负荷中断补偿价格、 燃气轮机发电成本、 蓄冷池的容量上限、 蓄冷池的释冷过程中的 能量转换效率、 燃气轮机 向下爬坡率、 燃气轮机向上爬坡率、 燃气轮机开机时间的最小值、 燃气轮机关机时间的最小值、 储能电站储电量最小值、 储能电站储电量最大值、 充电效率、 放电效率和总中断负荷、 光伏发电预测功率、 光伏发电最大 预测偏差； 步骤3： 将所述调度参数输入到步骤1构建的计及旋转备用服务的虚拟电厂鲁棒优化调 度模型中， 进 行虚拟电厂调 度分析， 获得虚拟电厂最优调 度策略， 所述虚拟电厂最优调 度策 略包括每时段燃气轮机输出功率， 储能充电功率、 储能放电功率、 蓄冷池蓄冷量、 蓄冷池释 冷量、 中断负荷， 每时段虚拟电厂提供的总备用容 量。 2.根据权利要求1所述的计及旋转备用服 务的虚拟电厂优化调度方法， 其特 征在于： 所述计及旋转备用服 务的虚拟电厂优化调度模型的目标函数为： 其中， t表示为时间段， T表示调度周期； 表示虚拟电厂参与电力市场收益， 由能量市 场收益和旋转备用市场收益构成； 为t时段能量市场电价； 为t时段旋转备用市 场电价； Ptem为t时段虚拟电厂在能量市场的竞标量， 为决策变量； 为t时段虚拟电厂在 旋转备用市场的竞标量， 为决策变量； 为燃气轮机成本， 为可中断负荷的补偿成 本， 为储能电站的运行成本 。 3.根据权利要求2所述的计及旋转备用服 务的虚拟电厂优化调度方法， 其特 征在于： 所述燃气轮机成本包括运行成本和启停成本， 燃气轮机成本根据成本计算公式获取， 所述成本计算公式为： 其中， Ptgas为t时段燃气轮机输出功率； k为燃气轮机燃料成本； kg为燃气轮机固定 成本；权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114444851 A 2λsu为燃气轮机启动成本； λsd为燃气轮机停止成本； 布尔变量μt、 分别表示t时段 燃气轮机是否 工作、 启动、 停止， 是则置1， 否则置 0。 4.根据权利要求3所述的计及旋转备用服 务的虚拟电厂优化调度方法， 其特 征在于： 所述可中断负荷的补偿成本为： 其中， nm为中断等级数； 为第m级负荷 中断补偿价格； 为t时段第m级中断 负荷。 5.根据权利要求 4所述的计及旋转备用服 务的虚拟电厂优化调度方法， 其特 征在于： 所述储能电站的运行成本与其充放电功率呈线性关系， 表达式如下： 其中， Ptesc为储能充电功率； Ptesd为储能放电功率； 为第一成本系数， 为储能电站运 行成本函数斜 率； 为第二成本系数， 为储能电站运行成本函数与纵坐标的交点。 6.根据权利要求5所述的计及旋转备用服 务的虚拟电厂优化调度方法， 其特 征在于： 所述空调运行系统约束为： 式中，△t表示时间隔， Ptcold表示空调系统用电量； QAC(t)表示空调总制冷量； 为制 冷机制冷量； 为蓄冷池蓄冷量； 为蓄冷池释冷量； 为蓄冷池t 时段的容量； 为蓄冷池t ‑1时段的容量； Sc,max为蓄冷池的容量上限； ηst为蓄冷池的蓄冷效率； ηre为蓄冷池 的释冷效率； uch为制冷机的能量转换效率； ust为蓄冷池的蓄冷过程中的能量转换效率； ure 为蓄冷池的释冷过程中的能量 转换效率。 7.根据权利要求6所述的计及旋转备用服 务的虚拟电厂优化调度方法， 其特 征在于： 所述燃气轮机运行时约束为： Ptgas≥Pgas,minμt 权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114444851 A 3