本發(fā)明涉及電力調(diào)度，具體涉及一種虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化方法及裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)、設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、過去幾年，我國的用電總量和全社會(huì)的最大負(fù)荷不斷達(dá)到新高。隨著經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，國家電力負(fù)荷大幅增加。其中，第三產(chǎn)業(yè)和居民用電加速，其周期性用電需求進(jìn)一步擴(kuò)大了尖谷之間的差距。此外，新能源汽車的銷量激增，充電時(shí)間分布不均，使電力系統(tǒng)緊張。在向清潔、低碳電網(wǎng)結(jié)構(gòu)過渡的過程中，虛擬發(fā)電廠(vpp)的發(fā)展能夠抑制可再生能源發(fā)電的隨機(jī)波動(dòng)性，促進(jìn)可再生能源的消費(fèi)，并能更經(jīng)濟(jì)地達(dá)到削峰填谷的目的。因此，vpp具有緩解電力系統(tǒng)供求失調(diào)的優(yōu)勢，促使人們對vpp進(jìn)行了廣泛的研究。

2、vpp是一個(gè)整合傳統(tǒng)能源、新能源、分布式能源dg、儲(chǔ)能系統(tǒng)ess，以及可聚合、優(yōu)化、控制和管理多個(gè)der的彈性載荷。然而，可再生能源的生成是高度隨機(jī)和不確定的。用可再生能源替換化石燃料發(fā)電廠，會(huì)減少能源系統(tǒng)的靈活性，從而危及能源系統(tǒng)的安全。通過可再生能源和傳統(tǒng)能源的互補(bǔ)發(fā)電，可以實(shí)現(xiàn)不同類型的發(fā)電類型之間的互補(bǔ)優(yōu)勢，這對于減少可再生能源的棄能和建立清潔、低碳的vpp結(jié)構(gòu)具有巨大的價(jià)值。隨著可再生能源在vpp中所占份額的增加，傳統(tǒng)問題的復(fù)雜性被轉(zhuǎn)化為混合動(dòng)態(tài)環(huán)境經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題。該模型具有多目標(biāo)、大規(guī)模、多變量、非線性、魯棒約束等特點(diǎn)。傳統(tǒng)上使用遺傳算法等技術(shù)來解決。但是，這些方法依賴于帕累托優(yōu)勢和非劣勢等規(guī)則。它們可以獲得一系列帕累托最佳解。但這些算法沒有全局優(yōu)化來指導(dǎo)優(yōu)化過程，也沒有單獨(dú)更新的內(nèi)存機(jī)制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化方法及裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)、設(shè)備，旨在解決傳統(tǒng)算法依賴于局部優(yōu)化，無法滿足針對虛擬電廠進(jìn)行電力調(diào)度時(shí)進(jìn)行全局優(yōu)化以指導(dǎo)優(yōu)化過程的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、依據(jù)本發(fā)明第一方面，本發(fā)明提供一種虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化方法，所述方法包括：

4、建立考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素的虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型；其中，所述虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為在調(diào)度期間最小化所述虛擬電廠的經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境成本；

5、基于sc-pso粒子群優(yōu)化算法對所述虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到各類發(fā)電能源的出力參數(shù)。

6、進(jìn)一步地，所述各類發(fā)電能源包括：分布式能源、燃?xì)饽茉?、風(fēng)電能源以及光伏能源中至少之一。

7、進(jìn)一步地，所述虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)，包括：

8、minf＝f(pdg)+f(pgt)+f(pwp)+f(ppv)+f(pess)+f(pmarket)

9、其中，f為虛擬電廠的經(jīng)濟(jì)成本；f(pdg)為分布式能源的經(jīng)濟(jì)成本；f(pgt)為燃?xì)饽茉吹慕?jīng)濟(jì)成本；f(pwp)為風(fēng)電能源的經(jīng)濟(jì)成本；f(ppv)為光伏能源的經(jīng)濟(jì)成本；f(pess)為儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本；f(pmarket)為虛擬電廠的收益成本。

10、進(jìn)一步地，所述虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)，還包括：

11、

12、其中，e為虛擬電廠的環(huán)境成本；αm為處理污染氣體m的處理成本系數(shù)；ptdg,y為分布式能源的出力參數(shù)；βy,m為分布式能源的污染氣體排放系數(shù)；ptgt,k為燃?xì)饽茉吹某隽?shù)；βk,m為燃?xì)饽茉吹奈廴練怏w排放系數(shù)；ptmarket為虛擬電廠和主電網(wǎng)之間的交換功率；βmarket,m為虛擬電廠的污染氣體排放系數(shù)。

13、進(jìn)一步地，所述虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型的約束條件包括電力平衡約束，公式表示如下：

14、

15、其中，ptdg,y為分布式能源的出力參數(shù)；ptgt,k為燃?xì)廨啓C(jī)的出力參數(shù)；ptwp為風(fēng)電能源的出力參數(shù)；ptpv為光伏能源的出力參數(shù)；ptesd為儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電功率；ptesdg為儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電功率；ptmarket為虛擬電廠和主電網(wǎng)之間的交換功率；ptld為電力負(fù)荷需求；ptls為電力傳輸損耗。

16、進(jìn)一步地，所述sc-pso粒子群優(yōu)化算法，包括：

17、

18、其中，r1為控制正余弦函數(shù)的幅度；xij為粒子在d維空間的位置表示；t為迭代次數(shù)；tmax為最大迭代次數(shù)，a為常數(shù)；gbestij為粒子的全局極值；r2、r3、r4分別為遵循均勻分布的三個(gè)隨機(jī)數(shù)。

19、進(jìn)一步地，所述分布式能源的經(jīng)濟(jì)成本f(pdg)的計(jì)算公式如下：

20、

21、其中，y為分布式能源的數(shù)量；ptdg,y為分布式能源的出力參數(shù)；ay、by、cy分別為分布式能源的發(fā)電成本系數(shù)；omdg,y為分布式能源的運(yùn)維成本；

22、和/或，

23、所述燃?xì)饽茉吹慕?jīng)濟(jì)成本f(pgt)的計(jì)算公式如下：

24、

25、其中，cgt為天然氣的單位成本；ptgt,k為燃?xì)廨啓C(jī)的出力參數(shù)；lhvf為天然氣熱值；ηe為發(fā)電效率；

26、和/或，

27、所述風(fēng)電能源的經(jīng)濟(jì)成本f(pwp)的計(jì)算公式如下：

28、

29、其中，cwp為風(fēng)電能源在其經(jīng)濟(jì)壽命期間的平均成本；ptwp為風(fēng)電能源的出力參數(shù)；

30、和/或，

31、所述光伏能源的經(jīng)濟(jì)成本f(ppv)的計(jì)算公式如下：

32、

33、其中，cpv為折算后的光伏能源的發(fā)電成本；ptpv為光伏能源的出力參數(shù)；

34、和/或，

35、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本f(pess)的計(jì)算公式如下：

36、

37、其中，ptesd為儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電功率；ptesdg為儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電功率；αesdg為儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電成本系數(shù)；βesd為儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電成本系數(shù)；

38、和/或，

39、所述虛擬電廠的收益成本f(pmarket)的計(jì)算公式如下：

40、

41、其中，ptmarket為虛擬電廠和主電網(wǎng)之間的交換功率；μtmarket為交易電價(jià)。

42、依據(jù)本發(fā)明第二方面，本發(fā)明提供一種虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化裝置，所述裝置包括：

43、模型建立模塊，用于建立考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素的虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型；其中，所述虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為在調(diào)度期間最小化所述虛擬電廠的經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境成本；

44、模型求解模塊，用于基于sc-pso粒子群優(yōu)化算法對所述虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到各類發(fā)電能源的出力參數(shù)。

45、依據(jù)本發(fā)明第三方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器執(zhí)行如本發(fā)明第一方面中任一項(xiàng)所述的虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化方法。

46、依據(jù)本發(fā)明第四方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面中任一項(xiàng)所述的虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化方法。

47、本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，至少具備以下有益效果：

48、通過本發(fā)明方案，建立考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素的虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型；其中，所述虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為在調(diào)度期間最小化所述虛擬電廠的經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境成本；基于sc-pso粒子群優(yōu)化算法對所述虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到各類發(fā)電能源的出力參數(shù)。由此，提出了一種基于sc-pso算法的虛擬電廠調(diào)度優(yōu)化方法，具有參數(shù)少、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便、收斂速度快等優(yōu)點(diǎn)，避免了傳統(tǒng)算法的后期迭代階段種群多樣性下降的問題，并提高該算法從局部最優(yōu)中跳出的能力。

49、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。