[发明专利]虚拟电厂能源管理和电力交易的智能管理系统及其优化运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力能源调度和管理系统，特别是涉及一种虚拟电厂能源管理和电力交易系统，应用于整合分布式能源的智能电力能源管理和集中电力交易综合系统技术领域。

背景技术

2015年初国务院颁布9号文件针对电力系统提出改革方案，包括进一步发展分布式新能源，包括光伏和风能，建立电力交易市场平台，逐步开放售电业务。2015年3月，国务院政府工作报告中提出了制定“互联网+”行动计划，其中能源电力系统和互联网+的结合是重要组成部分。这两套方案将改变电力系统的运行和经营模式，同时也将催生出创新技术和新的商业模式。

当前，大量各式各样的新能源和分布式发电设备并网发电，包括风力发电、光伏发电、热电联产等，对电网调度和安全性带来新挑战。可调控的灵活负荷设备和分布式储能设施可以根据电网的运行要求做出灵活切换和用电转移，为电网的经济稳定运行提供支持。分布式能源单元包括分布式发电、分布式储能和灵活负荷，由于这些分布式能源单元的小规模容量以及多样性使得其单个想要参与电力市场和达到较高经济性的时候都面临困难。所以这就需要一种能够集合和协调各种分布式能源单元，并能够直接参与电网运营和电力市场交易，优化资源配置和提升分布式电源经济效益规模的集合单位–虚拟电厂。

虚拟电厂是能源互联网的重要组成部分，是整合和优化利用分布式和新能源的有效形式，集合了智能电网和电力市场功能，在拥有大量分布式，新能源发电和实现高效电能管理的未来电力系统和开放电力市场环境下有广阔前景。特别是对以掌握分布式能源为主的未来新型电力公司来说，虚拟电厂将会是其运营模式的重要支柱。而基于虚拟电厂的电力交易也将是未来售电公司的重要业务组成部分。但现实中的虚拟电厂的工作机制还是存在诸多的问题，虚拟电厂管理分布式能源设备的能力和效率才是智能化的电力能源调度和管理系统的未来发展方向。未来的虚拟电厂是集合不同类型分布式发电、分布式储能系统以及需求侧负荷管理，优化配置并充分利用具有不同特性的分布式能源的互补性，实行统一的发用电调度，从而参与电力市场交易和售电以及电网运行辅助服务的功能单位。

国内电力业界对虚拟电厂技术进行了初步研究，陈春武,李娜,钟朋园,曾鸣(2013)虚拟电厂发展的国际经验及启示.电网技术,37,2258-2263和，卫志农,余爽,孙国强,等.虚拟电厂的概念与发展[J].电力系统自动化,2013,37(13):1-9主要公开了虚拟电厂的概念和定义。目前为止提出的虚拟电厂相关技术和发明都是对虚拟电厂管理系统中单个功能模块做出定义和提出优化方案，公开号为CN104809545A、CN103824134A、CN103903066A、CN102402725A和WO2010077914A2的专利文献公开了对虚拟电厂的子系统的技术方案，还没有对虚拟电厂能源管理整体系统及其运行方法的清晰明确的定义。特别是还没有针对实现大规模分布式能源管理并结合其在未来电力交易市场中需要的运行平台和方法的总体设计技术方案，现阶段实用、高效和系统性的虚拟电厂的全局性关键技术在国内分布式能源有效利用中还不理想，影响了能源的利用效率和工业降低碳耗的能力。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种虚拟电厂能源管理和电力交易的智能管理系统及其优化运行方法，完整地定义了包含以分布式发电和灵活负荷设备以及分布式储能装置为主的分布式能源的信息管理、信息预测、资源组合管理和配置优化、供电及调度计划优化、市场交易、实时监控及调度等所有必需功能模块的整体系统架构，并基于虚拟电厂能源管理和电力售电交易平台系统实现优化运行方法和机制。

为达到上述发明创造目的，采用下述技术方案：

一种虚拟电厂能源管理和电力交易的智能管理系统，以分布式能源单元作为虚拟电厂智能管理系统的终端能源及信息源装置，形成分布式资源组合，虚拟电厂智能管理系统主要由运营数据采集和管理模块、企业资源管理模块、预测模块、资源配置组合模块、售电计划优化模块、交易平台模块、实时调度优化模块、控制调度执行模块和同步仿真模块组成，采用模块化方式管理和运行虚拟电厂的能源管理平台和电力交易平台，在虚拟电厂智能管理系统的各功能模块间信道组成的信息交换系统中，任意一个功能模块至少能通过接收来自目标模块发出的信息调用指令，向目标功能模块输出相应数据信息，具体为：