[发明专利]一种基于协调运行优化的虚拟电厂多主体合作交易方法

说明书

本发明公开了一种基于协调运行优化的虚拟电厂多主体合作交易方法，包括以下步骤：S1、满足VPP多个合作主体的合作条件；S2、建立VPP运行协调优化模型，通过求解最优运行方案得到最优的经济效益、环保效益；S21、通过多目标优化，求解经济和环境双目标的最优运行优化结果；S22、分别确定VPP运行协调优化模型的各个运行约束；S3、建立VPP合作交易模型，基于综合效益，求解出各个合作主体的最优分配方案；并计算出各个合作主体的合作电价和电量；S31、通过收入分配博弈模型计算出各个合作主体的分配收入值；S32、通过合作电价模型和合作主体的分配收入值计算出各个合作主体的合作电价和电量。

技术领域

本发明涉及综合能源领域，尤其涉及一种基于协调运行优化的虚拟电厂多主体合作交易方法。

背景技术

随着可再生能源技术的不断发展，能源的利用呈现出多主体、综合化、智能化的典型特征。信息流和能量流的高度集成为更灵活和多样的发电、输电和利用形式提供了可能性，并诞生了虚拟发电厂(VPP)的概念。虚拟电厂是一种融合了云网络技术和智能电网技术的分布式发电厂，它通过先进的计量、控制、通信等技术，聚合分布式电源、储能、可控负荷等不同类型的分布式能源，并通过多个分布式能源的协调优化运行，实现资源的合理优化配置与利用。

VPP的概念由ShimonAwerbuch于1997年提出。目前，对vpp的研究处于领先水平的国家地区主要为欧洲和北美。其中，欧盟的Fenix项目、欧盟虚拟燃料电池发电厂项目和德国专业虚拟发电厂项目主要考虑的是分布式发电(DG)的并网运行可靠性和电力市场机制；北美VPP的研究则考虑了需求响应和可再生能源的利用。而在中国，VPP的研究也取得了一定的进展。2018年X月，由中国国家电网发起的《用例》和《架构与功能要求》得到了国际电工委员会(IEC)的批准立项。同时，在江苏、天津、上海等地也在陆续开展VPP项目的建设。VPP的典型特点和优势是：

(1)环保性：VPP可以通过利用可再生能源和节能技术，建立可再生能源的综合利用网络，以减少传统化石能源的使用，从而达到减少污染、保护环境的目的。

(2)协调优化性：VPP可以通过能源需求与能源管理系统(EMS)，有效管理内部能源需求和可控负荷，一方面实现传统能源与可再生能源的协调优化调度，提高系统运行的综合效益、安全性和可靠性。另一方面，在电力产业链中，市场参与者通过与VPP的市场互动，参与能源网络运营并提供互动性的辅助服务。

(3)多主体：VPP的出现使电力用户、分布式能源等多种能源资源的所有方成为电力系统的积极参与者。其原因在于VPP可以通过多种需求侧资源的联合运用替代传统的能源发电来平衡供需，达到电网削峰填谷、消纳可再生能源的作用。

总的来说，虚拟电厂整合了系统内部的可再生电源和可控负荷等分布式资源，通过资源协调优化提升用能的经济性、环保性和可靠性。

然而，拥有分布式资源的电力用户往往具有负荷分散、参与市场的不确定性高等特点，需要通过代理商的形式进行整合，参与到VPP电力市场的交易之中。因此，如何对VPP资源进行协调优化以带来最大化的效益，以及如何对VPP的不同合作方的效益进行有效分配是虚拟电厂的研究道路上急需解决的问题。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种可以提高虚拟电厂运行效益并且对合作主体的效益进行合理分配的基于协调运行优化的虚拟电厂多主体合作交易方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于协调运行优化的虚拟电厂多主体合作交易方法，包括以下步骤：

S1、满足VPP多个合作主体的合作条件；

S11、满足各个合作主体的个体理性条件；

S12、满足多个合作主体的集体理性条件；