本技術(shù)涉及虛擬電廠(chǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種多能耦合虛擬電廠(chǎng)優(yōu)化運(yùn)行方法、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的多能源協(xié)同系統(tǒng)刻不容緩。隨著電力市場(chǎng)化改革的大力推進(jìn)，配電網(wǎng)用戶(hù)已不再是單純的電力消費(fèi)者，用戶(hù)側(cè)負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度可以提高可再生能源的吸收能力，減少棄風(fēng)棄光現(xiàn)象。

2、在構(gòu)建清潔低碳、安全高效的多能源協(xié)同系統(tǒng)方面，盡管虛擬電廠(chǎng)（virtualpower?plant，vpp）作為一種創(chuàng)新的技術(shù)手段，通過(guò)大數(shù)據(jù)等技術(shù)將不同類(lèi)型的負(fù)荷聚集在一起進(jìn)行管理，并在協(xié)調(diào)優(yōu)化技術(shù)方面有所應(yīng)用，但在實(shí)現(xiàn)多能耦合協(xié)同、高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的虛擬電廠(chǎng)調(diào)控體系以及配電網(wǎng)資源的最優(yōu)配置方面，現(xiàn)有技術(shù)仍存在明顯的不足。

3、首先，在多能耦合協(xié)同方面，現(xiàn)有技術(shù)往往缺乏一個(gè)全面而精細(xì)的多能耦合資源模型。這意味著，在虛擬電廠(chǎng)內(nèi)部，不同類(lèi)型的能源（如風(fēng)電、光伏、火電、儲(chǔ)能等）之間的協(xié)同調(diào)度不夠精確和高效。由于缺乏一個(gè)能夠準(zhǔn)確反映各種能源特性、相互關(guān)系和約束條件的模型，虛擬電廠(chǎng)在運(yùn)行時(shí)難以實(shí)現(xiàn)能源之間的最佳匹配和互補(bǔ)，從而影響了整體能源利用效率。

4、其次，在構(gòu)建高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的虛擬電廠(chǎng)調(diào)控體系方面，現(xiàn)有技術(shù)往往只關(guān)注短期的電力供需平衡，而缺乏對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮。這使得虛擬電廠(chǎng)在面臨復(fù)雜多變的電力市場(chǎng)環(huán)境時(shí)，難以做出最優(yōu)的調(diào)度決策，無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源的高效利用和成本的降低。

5、最后，在配電網(wǎng)資源的最優(yōu)配置方面，現(xiàn)有技術(shù)往往采用傳統(tǒng)的集中式優(yōu)化算法，這種算法在處理大規(guī)模、復(fù)雜的配電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，往往存在計(jì)算量大、收斂速度慢、難以處理非線(xiàn)性約束等問(wèn)題。同時(shí)，由于集中式算法依賴(lài)于全局信息，對(duì)信息的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性要求較高，這在實(shí)踐中往往難以滿(mǎn)足。因此，現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)資源的最優(yōu)配置方面存在較大的局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本技術(shù)提出了一種多能耦合虛擬電廠(chǎng)優(yōu)化運(yùn)行、設(shè)備及介質(zhì)，其中方法包括：

2、確定目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)中包含的多能耦合資源，并基于所述多能耦合資源構(gòu)建所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)內(nèi)部的多能耦合資源模型；基于所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)內(nèi)部的多能耦合資源模型，確定所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化運(yùn)行模型，以及所述優(yōu)化運(yùn)行模型的約束條件；確定所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)的分布式優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題，采用同步式交替向乘子法迭代格式，對(duì)所述分布式優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行求解，以確定所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)的最優(yōu)運(yùn)行結(jié)果。

3、在一個(gè)示例中，多能耦合資源包括分布式光伏與風(fēng)電資源、空調(diào)設(shè)備資源、儲(chǔ)能設(shè)備資源以及冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)資源；所述基于所述多能耦合資源構(gòu)建所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)內(nèi)部的多能耦合資源模型，具體包括：分別構(gòu)建分布式光伏與風(fēng)電資源模型、空調(diào)設(shè)備資源模型、儲(chǔ)能設(shè)備資源模型以及冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)資源模型。

4、在一個(gè)示例中，構(gòu)建分布式光伏與風(fēng)電資源模型，具體包括：確定光伏發(fā)電機(jī)組中光伏電池陣列效率、逆變器效率以及交流并網(wǎng)效率；基于所述光伏電池陣列效率、逆變器效率以及交流并網(wǎng)效率，確定所述光伏發(fā)電機(jī)組的綜合轉(zhuǎn)換效率；基于所述光伏發(fā)電機(jī)組的綜合轉(zhuǎn)換效率，以及實(shí)際光伏發(fā)電效率，確定所述光伏發(fā)電機(jī)組的輸出功率；基于所述光伏發(fā)電機(jī)組的輸出功率，與每單位光伏發(fā)電機(jī)的發(fā)電成本，確定所述光伏發(fā)電機(jī)組在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的光伏發(fā)電機(jī)組總運(yùn)行成本模型；將所述光伏發(fā)電機(jī)組總運(yùn)行成本模型，作為所述分布式光伏與風(fēng)電資源模型。

5、在一個(gè)示例中，所述空調(diào)設(shè)備資源模型，包括：制冷壓縮機(jī)模型、冷凍水泵模型以及風(fēng)機(jī)模型；所述構(gòu)建空調(diào)設(shè)備資源模型，具體包括：基于制冷壓縮機(jī)所對(duì)應(yīng)的冷量與額定制冷量，確定所述制冷壓縮機(jī)的部分負(fù)載率；基于所述部分負(fù)載率，確定所述制冷壓縮機(jī)的制冷能效比；基于所述制冷能效比以及所述冷量，確定制冷壓縮機(jī)電功率；基于流經(jīng)冷凍水泵的冷凍水直流量，以及冷凍水泵水頭，確定冷凍水泵電功率；基于風(fēng)機(jī)內(nèi)部空氣直流量，確定風(fēng)機(jī)電功率；基于所述制冷壓縮機(jī)電功率、所述冷凍水泵電功率以及所述風(fēng)機(jī)電功率，確定空調(diào)設(shè)備總功率；基于所述空調(diào)設(shè)備總功率，以及中央空調(diào)單位用電成本，確定空調(diào)設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的空調(diào)設(shè)備總運(yùn)行成本模型；將所述空調(diào)設(shè)備總運(yùn)行成本模型，作為所述空調(diào)設(shè)備資源模型。

6、在一個(gè)示例中，構(gòu)建儲(chǔ)能設(shè)備資源模型，具體包括：獲取在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備的充放電狀態(tài)、充放電效率、額定瓦時(shí)容量以及儲(chǔ)能設(shè)備控制間隔；基于所述充放電狀態(tài)、所述充放電效率、所述額定瓦時(shí)容量，以及所述儲(chǔ)能設(shè)備控制間隔，確定所述電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率；基于所述電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備的充放電功率，與單位電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行成本，確定所述電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí)間段年內(nèi)的電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備總運(yùn)行成本模型；將所述電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備總運(yùn)行成本模型，作為所述儲(chǔ)能設(shè)備資源模型。

7、在一個(gè)示例中，構(gòu)建冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)資源模型，具體包括：獲取冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的單位發(fā)電運(yùn)行成本，以及并網(wǎng)發(fā)電量；基于所述單位發(fā)電運(yùn)行成本以及所述并網(wǎng)發(fā)電量，確定所述冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的發(fā)電運(yùn)行費(fèi)用；基于所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)聯(lián)供發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率以及發(fā)電效率，確定所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)聯(lián)供發(fā)電機(jī)組的消耗燃?xì)鉄嶂?；基于所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)燃?xì)忮仩t的產(chǎn)熱功率以及發(fā)電效率，確定所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)燃?xì)忮仩t的消耗燃?xì)鉄嶂?；基于所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)聯(lián)供發(fā)電機(jī)組以及燃?xì)忮仩t的消耗燃?xì)鉄嶂担_定所述冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的購(gòu)買(mǎi)天然氣成本；基于所述購(gòu)買(mǎi)天然氣成本，以及發(fā)電運(yùn)行費(fèi)用，確定所述冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的總運(yùn)行成本模型；將所述冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的總運(yùn)行成本模型，作為所述冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)資源模型。

8、在一個(gè)示例中，所述確定所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)的分布式優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題，具體包括：基于當(dāng)前市場(chǎng)電價(jià)，以及所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)向市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的電功率，確定所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的市場(chǎng)購(gòu)電成本；基于所述多能耦合資源模型，以及所述市場(chǎng)購(gòu)電成本，確定所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)；確定所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)的優(yōu)化運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)的約束條件，所述約束條件包括布式新能源運(yùn)行約束、空調(diào)設(shè)備運(yùn)行約束、儲(chǔ)能設(shè)備運(yùn)行約束、cchp運(yùn)行約束、虛擬電廠(chǎng)自平衡約束以及報(bào)價(jià)約束中的至少一種；基于所述優(yōu)化運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)，以及所述約束條件，確定所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)的分布式優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題。

9、在一個(gè)示例中，所述采用同步式交替向乘子法迭代格式，對(duì)所述分布式優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行求解，以確定所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)的最優(yōu)運(yùn)行結(jié)果，具體包括：使用增廣拉格朗日函數(shù)，表示所述分布式優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題；采用標(biāo)準(zhǔn)的同步式交替向乘子法迭代格式，對(duì)所述分布式優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行求解；判斷迭代過(guò)程是否滿(mǎn)足收斂準(zhǔn)則，若未收斂，則更新拉格朗日乘子，并再次迭代，直到收斂為止；輸出最優(yōu)運(yùn)行結(jié)果至所述目標(biāo)虛擬電廠(chǎng)。

10、本技術(shù)還提供了一種多能耦合虛擬電廠(chǎng)優(yōu)化運(yùn)行設(shè)備，包括：至少一個(gè)處理器；以及，與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行如上述任意一個(gè)示例所述的方法。

11、本技術(shù)還提供了一種非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令設(shè)置為執(zhí)行如上述任意一個(gè)示例所述的方法。

12、通過(guò)本技術(shù)提出的方法能夠帶來(lái)如下有益效果：通過(guò)構(gòu)建虛擬電廠(chǎng)內(nèi)部多能耦合資源模型可以實(shí)現(xiàn)多能耦合協(xié)同，其次構(gòu)建多能耦合虛擬電廠(chǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型可以實(shí)現(xiàn)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的虛擬電廠(chǎng)調(diào)控體系，最后對(duì)分布式優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行求解，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)資源的最優(yōu)配置。