用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法
2023-07-08 23:55:01 2
專利名稱：用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法
技術領域：
本發明涉及一種能量管理信息處理方法，尤其是涉及一種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法。
背景技術：
隨著智能電網技術的發展，虛擬電廠(virtual power plants，VPP)作為一種實現電網與電源、用戶互動的智能調度方法而得到重視。虛擬電廠是指由分布式電力管理系統監督和優化的一定數量的分布式發電機和可控制負荷的集合，具有負荷預測、可再生能源發電預測、機組組合、發電和負荷管理以及交換監視等所需功能。VPP是由EMS監督和控制的小型和超小型分散發電機組的集合，其擁有者和操作者可以通過由電腦運算的操作規劃調度(稱為分散能源管理系統)來獲得技術、經濟和生態方面的信息。傳統電力系統經濟調度運行一般以經濟為目標，或者以經濟性和網損最小等綜合作為目標函數。而在虛擬電廠中，調度人員也需要關心環境效益，以及根據協議儘可能保證實際發電與發電計劃偏差最小和用戶供電的可靠性和供電質量等技術指標。因此，從調度的角度提出多個調度目標更符合虛擬電廠的調度需求。傳統的調度中，當存在多個目標時，採用加權的方式形成一個目標函數來構造優化模型，未考慮單個目標的滿意度及其優先滿足級別。在存在用戶定製電力的情況下，需單獨考慮每個目標的滿意度要求和優先級。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現—種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法，其特徵在於，包括以下步驟1)採集虛擬電力公司所管轄的電源的發電信息和用電用戶的用電信息，根據採集到的發電和用電信息及電源和用戶的歷史信息確定其信用值，根據該信用值，由模糊函數確定發電量和用電量的調節範圍；2)構造多目標聯合調度模型，包括定製目標函數和函數優先級；3)將步驟1)中所獲取的發電信息和用電信息代入至步驟2)中構造的帶優先級的多目標聯合調度模型中，採用優化算法進行求解，得到各個節點的電壓幅值和相角，電源點輸出的有功和無功功率，負荷點的有功和無功功率，各個目標函數值；4)多目標優化和優先級協調處理。所述的步驟1)中的電源的發電信息包括電源的額定電壓值、最大和最小技術出力、預測發電量、計劃籤約發電量、定製發電電源的發電信用及以上信息的歷史數據。所述的步驟1)中的用電用戶的用電信息包括用戶的額定電壓值、預測用電量、計劃籤約用電量及以上信息的歷史數據。所述的步驟2、構造多目標聯合調度模型具體步驟為(1)構建優化目標建立多個以經濟型、安全性、電能質量、合同定製電量為目標的函數；(2)構建約束條件，包括電源輸出的功率約束，輸電線的功率約束，電壓、電流約束，電源可調出力上下限約束，系統運行約束；(3)定製優先級，根據目標函數的重要性調度者給出滿意值評分等級。所述的步驟幻中的優化算法為單純形法或內點法。所述的步驟4)中的多目標優化和優先級協調處理具體步驟如下(1)對目標函數值進行灰度化處理；(2)確定最大整體的滿意度，即取各個目標函數的最大滿意值中的最小值；(3)檢驗最大整體滿意度下的系統運行方式是否滿足優先級；若不滿足，減小最大滿意度，直到找到接近所設定的優先級的運行方案。可以定製發電源和用戶、定製多個目標函數和優先級別；可以考慮單獨目標性能； 可以協調處理多個目標與優先級之間的衝突，靈活地實現人機互動。與現有技術相比，本發明具有有效優化和管理分布式發電機和可控制負荷的集合，可以定製發電源和用戶、定製多個目標函數和優先級別；當多個目標與優先級發生衝突時可以協調處理得到次優解，實現靈活的人機互動。
圖1為本發明的流程圖；圖2為本發明約束條件的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例下面結合附圖1-2對本發明作進一步說明。但本發明的內容不僅僅局限於此。請參照圖1，本方法的工作流程具體如下採集虛擬電力公司所管轄的電源的發電信息和用電用戶的用電信息；根據電源和用戶的歷史信息確定其信用值…，確定實際發電量和用電量的範圍，用模糊集的方式表示 α (χ) = {XF1 ^ x^ XF2}，其中，)(F1 和 Xn 是變化限值。構造多目標優化模型包括確定目標函數，約束範圍和函數優先級；定製如下5個目標函數(1)最大經濟效益
權利要求
1.一種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法，其特徵在於，包括以下步驟1)採集虛擬電力公司所管轄的電源的發電信息和用電用戶的用電信息，根據採集到的發電和用電信息及電源和用戶的歷史信息確定其信用值，根據該信用值，由模糊函數確定發電量和用電量的調節範圍；2)構造多目標聯合調度模型，包括定製目標函數和函數優先級；3)將步驟1)中所獲取的發電信息和用電信息代入至步驟2)中構造的帶優先級的多目標聯合調度模型中，採用優化算法進行求解，得到各個節點的電壓幅值和相角，電源點輸出的有功和無功功率，負荷點的有功和無功功率，各個目標函數值；4)多目標優化和優先級協調處理。
2.根據權利要求1所述的一種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法，其特徵在於，所述的步驟1)中的電源的發電信息包括電源的額定電壓值、最大和最小技術出力、預測發電量、計劃籤約發電量、定製發電電源的發電信用及以上信息的歷史數據。
3.根據權利要求1所述的一種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法，其特徵在於，所述的步驟1)中的用電用戶的用電信息包括用戶的額定電壓值、預測用電量、 計劃籤約用電量及以上信息的歷史數據。
4.根據權利要求1所述的一種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法，其特徵在於，所述的步驟幻構造多目標聯合調度模型具體步驟為(1)構建優化目標建立多個以經濟型、安全性、電能質量、合同定製電量為目標的函數；(2)構建約束條件，包括電源輸出的功率約束，輸電線的功率約束，電壓、電流約束， 電源可調出力上下限約束，系統運行約束；(3)定製優先級，根據目標函數的重要性調度者給出評分等級。
5.根據權利要求1所述的一種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法，其特徵在於，所述的步驟幻中的優化算法為單純形法或內點法。
6.根據權利要求1所述的一種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法，其特徵在於，所述的步驟4)中的多目標優化和優先級協調處理具體步驟如下(1)對目標函數值進行灰度化處理；(2)確定最大整體的滿意度，即取各個目標函數的最大滿意值中的最小值；(3)檢驗最大整體滿意度下的系統運行方式是否滿足優先級；若不滿足，減小最大滿意度，直到找到接近所設定的優先級的運行方案。
7.根據權利要求1所述的一種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法， 其特徵在於，可以定製發電源和用戶、定製多個目標函數和優先級別；可以考慮單獨目標性能；可以協調處理多個目標與優先級之間的衝突，靈活地實現人機互動。
全文摘要
本發明涉及一種用於虛擬電廠的多目標優化能量管理信息處理方法，包括以下步驟1)採集虛擬電力公司所管轄的電源的發電信息和用電用戶的用電信息，根據採集到的發電和用電信息及電源和用戶的歷史信息確定其信用值，根據該信用值，由模糊函數確定發電量和用電量的調節範圍；2)構造多目標聯合調度模型；3)將步驟1)中所獲取的發電信息和用電信息代入至步驟2)中構造的帶優先級的多目標聯合調度模型中，採用優化算法進行求解；4)多目標優化和優先級協調處理。與現有技術相比，本發明具有有效優化和管理分布式發電機和可控制負荷的集合等優點。
文檔編號G06Q10/04GK102402725SQ201110325438
公開日2012年4月4日 申請日期2011年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者張延遲, 蔣傳文, 解大, 龔錦霞 申請人:上海交通大學