(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111633977.3 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 北京科东电力控制系统有限责任公 司 地址 100192 北京市海淀区清河小营东路 15号院 (72)发明人 赵晋辉　李玉凯　韩佳兵　王全　 赵钧　梁聪　杨蒙　夏继红　 周浩涵　邱红锴　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 董建林 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 面向并网型微电网的虚拟电厂多目标优化 调度系统及方法 (57)摘要 本发明公开了电网调度技术领域的面向并 网型微电网的虚拟电厂多目标优化调度系统及 方法， 包括： 获取包含需求侧分布式主体的虚拟 电厂系统； 基于碳排放成本及发电成本对虚拟电 厂系统进行优化调度； 将优化调度后的所述虚拟 电厂系统接入外部电网进行信息与能量交互。 本 发明可有效地控制区域分布式能源， 使得分布式 电源在作为低碳型调峰调频资源的同时通过经 济性优化调度而获得良好的经济效益和电能质 量， 为“双碳”背景下分布式电源的配置与消纳提 供技术支撑。 权利要求书4页 说明书11页 附图2页 CN 114493143 A 2022.05.13 CN 114493143 A 1.面向并 网型微电网的虚拟电厂 多目标优化调度方法， 其特 征是， 包括： 获取包含需求侧分布式主体的虚拟电厂系统； 基于碳排放成本及发电成本对虚拟电厂系统进行优化调度； 将优化调度后的所述虚拟电厂系统接入外 部电网进行信息与能量交 互。 2.根据权利要求1所述的面向并网型微电网的虚拟电厂多目标优化调度方法， 其特征 是， 所述需求侧分布式主体包括光伏发电系统、 风力发电系统、 分布式发电系统和电储能系 统， 其中： 所述光伏发电系统的光伏发电出力功率 为： gst＝gstc(Ir， t/Istc)[1+αθ( θt‑θstc)] 式中： gst为光伏发电出力功率， gstc为标准测试条件下组件的输出功率， αθ为组件的温 度系数， θt为t时刻光伏面板温度， θstc为标准测试条件下光伏面板温度， Ir,t为t时刻实际太 阳辐照强度， Istc为标准测试 条件下太阳辐照强度； 所述风力发电系统的输出功率 为： 式中： 为风电场原始模拟出力， mt、 min、 mrated与mout分别为t时刻实际风速、 风电机组 切入风速、 额定风速与切出风速， R为 风电额定出力功率； 所述分布式发电系统包括燃气轮机发电系统、 用于调峰的内燃机发电系统和柴油机发 电系统， 所述分布式发电系统的发电主 要成本为： 式中： CMT为分布式发电系统的发电主要成本， PMT(t)为t时刻的分布式发电系统的发电 量； ρMT、 γMT、 为分布式发电系统的单位 运行成本系数； 所述电储能系统在充能状态和放能状态的数 学模型分别为： 式中： SB(t)为t时刻的电储能系统数学模型， B代表电池储能设备， δB为储能过程中的消 耗率， 和 分别是输入转化效率和输出转化效率， Δt是时间步长， 和 分别是 能源输入量和能源输出量。 3.根据权利要求2所述的面向并网型微电网的虚拟电厂多目标优化调度方法， 其特征 是， 所述虚拟电厂系统的碳 排放配额计算公式为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114493143 A 2式中： Pt为虚拟电厂可控分布式发电机组在时刻 t的总发电量， PMT,i,t为可控分布式发电 机组i在t时刻 的出力， M为可控分布式发电机组数量， Pbat,j,t为储能机组j在t时刻 的电功 率， PWT为风力发电系统在时刻t的发电量， PPV为光伏发电系统在时刻t的发电量， N为储能机 组数量， EL为系统的总碳 排放配额， ε为单位电量 排放配额； 所述虚拟电厂系统的碳 排放量计算公式为： 式中： Ep为一个调度周期 内系统的总碳排放量， δMT,i为可控分布式发电机组i的碳排放 强度， δbat,j为储能机组j的碳 排放强度； 所述虚拟电厂系统的碳 排放成本与碳 排放量的关系为： 式中： Cg为系统碳排放成本， μ为系统每次参与碳市场交易的交易单价， d为碳排放量阶 梯范围系数， k 为碳排放量每上升1个阶梯时碳交易 价格的增长幅度。 4.根据权利要求3所述的面向并网型微电网的虚拟电厂多目标优化调度方法， 其特征 是， 所述虚拟电厂系统以系统总的发电成本最小及碳排放成本最小为优化目标进 行优化调 度， 具体目标函数如下： minC＝CPV+CWT+CGT+CIC+Cg 式中： C为虚拟电厂总 成本， CPV为光伏发电系统成本， CWT为风力发电系统成本， CGT为燃 气轮机系统发电成本， CIC为调峰内燃 机组发电成本， Cg为系统碳 排放成本。 5.根据权利要求2所述的面向并网型微电网的虚拟电厂多目标优化调度方法， 其特征 是， 所述优化调度的过程中满足设备输出功率约束、 储能设备运行约束、 爬坡率约束、 电功 率平衡约束、 联络线容 量约束和系统失荷率约束， 其中： 所述设备输出功率约束为： Pi， min≤Pit≤Pi， max 式中， 为微网供能单元i在t时刻的有功出力， Pi,max和Pi,min分别为微网供能单元i 的 有功出力上限和下限； 所述储能设备运行约束为： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114493143 A 3