[发明专利]基于能量平衡能力指数预测的虚拟电厂出力调节方法

权利要求书

1.一种基于能量平衡能力指数预测的虚拟电厂出力调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：定义如下的虚拟电厂电能平衡能力指数△P_pg、虚拟电厂热能平衡能力指数△Q_hot、虚拟电厂燃气能量平衡能力指数△H_gas：

式中，其中n为自然数，n＝1,2,…，mid为自然数，mid∈{1,2,…,n}，为n个固定时间间隔的时刻ty₁,ty₂,…,ty_mid,…,ty_n对应的虚拟电厂电输出功率，P_pg,max、P_pg,min为n个固定时间间隔的时刻ty₁,ty₂,…,ty_mid,…,ty_n对应的虚拟电厂电输出功率的最大值和最小值，为n个固定时间间隔的时刻ty₁,ty₂,…,ty_mid,...,ty_n对应的虚拟电厂电负荷功率，P_load,max为虚拟电厂电负荷功率最大值，为n个固定时间间隔的时刻ty₁,ty₂,...,ty_mid,...,ty_n对应的虚拟电厂热输出功率，Q_hot,max、Q_hot,min为n个固定时间间隔的时刻ty₁,ty₂,...,ty_mid,...,ty_n对应的虚拟电厂热输出功率的最大值和最小值，为n个固定时间间隔的时刻ty₁,ty₂,...,ty_mid,...,ty_n对应的虚拟电厂热负荷功率，Q_load,max为虚拟电厂热负荷功率最大值，为n个固定时间间隔的时刻ty₁,ty₂,...,ty_mid,…,ty_n对应的虚拟电厂燃气输出功率，H_gas,max、H_gas,min为n个固定时间间隔的时刻ty₁,ty₂,...,ty_mid,...,ty_n对应的虚拟电厂燃气输出功率的最大值和最小值，为n个固定时间间隔的时刻ty₁,ty₂,...,ty_mid,...,ty_n对应的虚拟电厂燃气负荷功率，H_load,max为虚拟电厂燃气负荷功率最大值；

在n个固定时间间隔的时刻ty₁,ty₂,...,ty_mid,...,ty_n，测量得到虚拟电厂内风电出力虚拟电厂内光伏出力虚拟电厂内热网管道压力值虚拟电厂内电制热功率虚拟电厂内气网管道压力值和虚拟电厂内电燃气功率的测量值：

步骤2：对步骤1中测量数据，包括虚拟电厂内风电出力虚拟电厂内光伏出力虚拟电厂内热网管道压力值虚拟电厂内电制热功率虚拟电厂内燃气网管道压力值和虚拟电厂内燃气功率的测量值的时间序列进行归一化处理：

所述归一化处理如下式所示：

式中，为虚拟电厂内风电出力的归一化值，P_wp,max为虚拟电厂内风电出力在n个时刻ty₁,ty₂,...,ty_n测量值中的最大值，P_wp,min为虚拟电厂内风电出力在ty₁,ty₂,...,ty_n这n个时刻测量值中的最小值，为虚拟电厂内光伏出力的归一化值，P_pv,max为虚拟电厂内光伏出力在ty₁,ty₂,...,ty_n这n个时刻测量值中的最大值，P_pv,min为虚拟电厂内光伏出力在ty₁,ty₂,…,ty_n这n个时刻测量值中的最小值，为虚拟电厂内热网管道压力值的归一化值，S_h,max为虚拟电厂内热网管道压力值在ty₁,ty₂,…,ty_n这n个时刻测量值中的最大值，S_h,min为虚拟电厂内热网管道压力值在ty₁,ty₂,...,ty_n这n个时刻测量值中的最小值，为虚拟电厂内电制热功率的归一化值，P_eh,max为虚拟电厂内电制热功率在ty₁,ty₂,...,ty_n这n个时刻测量值中的最大值，P_eh,min为虚拟电厂内电制热功率在ty₁,ty₂,...,ty_n这n个时刻测量值中的最小值，为虚拟电厂内燃气网管道压力值的归一化值，S_gas,max为虚拟电厂内燃气网管道压力值在ty₁,ty₂,...,ty_n这n个时刻测量值中的最大值，S_gas,min为虚拟电厂内燃气网管道压力值在ty₁,ty₂,…,ty_n这n个时刻测量值中的最小值，为虚拟电厂内燃气功率的归一化值，P_egas,max为虚拟电厂内燃气功率在ty₁,ty₂,…,ty_n这n个时刻测量值中的最大值，P_egas,min为虚拟电厂内燃气功率在ty₁,ty₂,…,ty_n这n个时刻测量值中的最小值；

步骤3：计算未来下一时刻ty_n+1虚拟电厂电能量平衡能力指数△P′_pg：

步骤4：计算未来下一时刻ty_n+1虚拟电厂热能量平衡能力指数△Q′_hot：

式中，γ_h为虚拟电厂内热网管道输热效率，其中γ_h∈[0.81,0.93]，α为ty_n时刻虚拟电厂内实时电制热功率与配网内额定电制热功率的比；

步骤5：计算未来下一时刻ty_n+1虚拟电厂燃气能量平衡能力指数△H′_gas：

式中，γ_gas为虚拟电厂内燃气网管道输气效率，其中γ_gas∈[0.83,0.91]，β为ty_n时刻虚拟电厂内实时燃气功率与配网内额定燃气功率的比；

步骤6：根据步骤3-5求得的电、热、燃气能量平衡能力指数预测值计算未来下一时刻ty_n+1的虚拟电厂发电总功率制热总功率燃气总功率以满足电网能量平衡需求。

2.根据权利要求1所述的一种基于能量平衡能力指数预测的虚拟电厂出力调节方法，其特征在于，步骤6中所述虚拟电厂发电总功率制热总功率燃气总功率如下式所示：

式中，为ty_n时刻虚拟电厂发电总功率，为ty_n时刻虚拟电厂制热总功率，为ty_n时刻虚拟电厂燃气总功率；

根据式(6)、(7)、(8)计算得到的虚拟电厂电、热、燃气能量平衡指数，计算未来下一时刻ty_n+1的虚拟电厂发电总功率制热总功率燃气总功率实时调整虚拟电厂中发电总功率、制热总功率、燃气总功率情况以满足电网能量平衡需求。