(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 20221095717 7.5 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 国网山东省电力公司青岛供电公司 地址 266000 山东省青岛市 市南区刘家峡 路17号 (72)发明人 徐群　孙丰杰　刘宏波　高宽志　 洪志辉　庞丽珺　武红星　孙昊　 孟建　曹铭凯　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 王雪 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 21/62(2013.01) (54)发明名称 考虑不确定性和隐私保护的虚拟电厂调度 方法及系统 (57)摘要 本发明属于电力系统电源调度领域， 提供了 考虑不确定性和隐私保护的虚拟电厂调度方法 及系统， 该方法基于历史数据集， 分阶段建立考 虑不确定性的虚拟电厂的目标函数和约束； 联合 目标函数和约束构建单个虚拟电厂多场景优化 问题， 将多场景优化问题分解为多个场景子问题 和子问题之间的耦合约束； 基于子问题之间的耦 合约束， 采用ADMM迭代方程不断迭代求解多个场 景子问题直至满足迭代精度后对多个虚拟电厂 之间进行分布式协 同， 考虑隐私保护， 采用分布 式方法求解不同虚拟电厂间系统优化问题得到 优化结果， 虚拟电厂根据优化结果调度机组出 力。 提升可再生能源的消纳， 降低经济成本， 同时 保护不同虚拟电厂之间的隐私， 防止隐私泄 露。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 115115276 A 2022.09.27 CN 115115276 A 1.考虑不确定性和隐私保护的虚拟电厂调度方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 获取风电、 光伏出力以及负荷的历史数据集； 基于历史数据集， 分阶段建立 考虑不确定性的虚拟电厂的目标函数和约束； 联合目标函数和约束构建单个虚拟电厂多场景优化问题， 将多场景优化问题分解为多 个场景子问题和子问题之间的耦合约束； 基于子问题之间的耦合约束， 采用ADMM迭代方程不断迭代求解多个场景子问题直至满 足迭代精度后对多个虚拟电厂之间进行分布式协同， 考虑隐私保护， 采用分布式方法求解 不同虚拟电厂间系统优化问题得到优化结果， 虚拟电厂根据优化结果调度机组出力。 2.如权利要求1所述的考虑不确定性和隐私保护的虚拟电厂调度方法， 其特征在于， 所 述虚拟电厂的目标函数为： 其中， 第一阶段成本包括从区域外向虚拟电厂注入功率的成本Cch， 分布式发电机组的 运行成本CDG、 备用成本CR， 风力发电的弃风成本CW， 光伏发电的弃光成本CPV； 第二阶段成本 包括所考虑场景下DG功 率调整、 弃风、 弃光和切负荷的期 望成本， 其中场景下ω的成本 分别 表示如下 Pω为所考虑不确定性场景ω发生的概率， Ω表示所有不确定性场 景的集合。 3.如权利要求1所述的考虑不确定性和隐私保护的虚拟电厂调度方法， 其特征在于， 所 述分阶段建立 考虑不确定性的约束包括： 基于DG的输出功率、 备用容量限制和爬坡功率限制、 可控风电、 光伏机组的输出功率限 制以及第一阶段的功率平衡约束作为第一阶段约束条件； 基于DG出力调整受第一阶段备用容量的限制和总出力的爬坡限制、 场景下可控风电、 光伏机组的输出功率限制以及第二阶段场景 下的功率平衡约束作为第二阶段约束条件。 4.如权利要求3所述的考虑不确定性和隐私保护的虚拟电厂调度方法， 其特征在于， 所 述第一阶段约束条件的表达式为： 式中， 分别表示第i个DG在t时刻的出力、 向上备用容量、 向下备用容量； 分别表示第i个DG的最大、 最小出力限制； 分别表示第i个DG的最大、权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115115276 A 2最小爬坡速率限制； 分别表示第i个可控风机t时刻的计划出力和预测出力最大 值； 分别表示第i个可控光伏t时刻的计划出力和预测出力最大值； 表示区域 边界节点i处注入虚拟电厂的功率； 表示虚拟电厂控制范围内节点i处t 时刻的净负荷， 其包含不可控的新能源出力； Nch,NDG,NW,NPV,Nn分别表示区域边界节点、 DG机组、 可控风电、 光伏机组、 虚拟电厂控制范围内节点的集 合。 5.如权利要求3所述的考虑不确定性和隐私保护的虚拟电厂调度方法， 其特征在于， 所 述第二阶段约束条件的表达式为： 式中， 分别表示场景ω下第i个DG向上、 向下的功率调整量和总的输出 功率； 分别表示场景ω下第i个可控风机t时刻的出力和出力最大值； 分别表示场景ω下第i个可控光伏t时刻的出力和出力最大值； 表示场景ω 下虚拟电厂控制范围内节点i处t时刻的净负荷， 其包含不可控的新能源出力； 表示场 景ω下节点 i处t时刻的切负荷量。 6.如权利要求1所述的考虑不确定性和隐私保护的虚拟电厂调度方法， 其特征在于， 获 取风电、 光伏出力以及负荷的历史数据集后， 对数据进行 预处理包括： 采用场景缩减技术筛选典型的新能源出力和负荷数据集合， 作为第 二阶段约束所考虑 的多场景； 将新能源出力的场景均值数据作为第一阶段虚拟电厂约束中风电和光伏出力的上限 参数； 根据历史市场交易价格， 确定目标函数中虚拟电厂间交换功率、 弃风弃光、 机组运行及 备用容量的成本系数。 7.如权利要求1所述的考虑不确定性和隐私保护的虚拟电厂调度方法， 其特征在于， 所 述分布式方法采用交替方向乘子法。 8.考虑不确定性和隐私保护的虚拟电厂调度系统， 其特 征在于， 包括： 数据获取模块， 用于获取风电、 光伏出力以及负荷的历史数据集； 优化问题构建模块， 用于基于历史数据集， 分阶段建立考虑不确定性的虚拟电厂的目 标函数和约束； 联合 目标函数和约束构建单个虚拟电厂多场景优化问题， 将多场景优化问 题分解为多个场景子问题和子问题之间的耦合约束；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115115276 A 3