(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 202210757782.8 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号 (72)发明人 徐弢　蔡姝淇　刘佐政　孟赫　 王汝靖　李梦超　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 李丽萍 (51)Int.Cl. G06Q 30/02(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 30/08(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/06(2012.01)H02J 3/24(2006.01) (54)发明名称 一种计及综合能源资源的虚拟电厂二次调 频方法 (57)摘要 本发明公开了一种计及综合能源资源的虚 拟电厂二次调频方法， 包括： 构建虚拟电厂参与 二次调频的市场机制； 构建日前市场机制下综合 能源虚拟电厂参与二次调频的优化竞标模型， 求 解该优化竞标模 型的目标函数， 得到综合能源虚 拟电厂的竞标调频容量、 容量价格和里程价格以 及综合能源虚拟电厂各聚合主体的调频容量； 构 建日内市场机制下综合能源虚拟电厂参与二次 调频的优化模型， 求解该优化模型的目标函数， 得到综合能源虚拟电厂各聚合主体的调频里程 及综合能源虚拟电厂最终获得的调频收益。 本发 明构建了二次调频市场机制， 综合能源虚拟电厂 参与二次调频日前 ‑日内两阶段滚动竞价决策， 进而， 可以进行综合能源资源相互替代能力评 估。 权利要求书3页 说明书18页 附图7页 CN 115018554 A 2022.09.06 CN 115018554 A 1.一种计及综合能源资源的虚拟电厂二次调频 方法， 其特 征在于， 包括： 如下步骤： 1)构建虚拟电厂参与二次调频的市场机制， 包括日前市场模型和日内市场模型； 2)构建日前市场机制下综合能源虚拟电厂参与二 次调频的优化竞标模型， 求解该优化 竞标模型的目标函数， 得到综合能源虚拟电厂的竞标调频容量、 竞标调频容量价格、 竞标调 频里程价格以及综合能源虚拟电厂聚合电池储能主体、 聚合储热设备主体、 聚合柔性负荷 主体和聚合可替代负荷主体的调频容 量； 3)构建日内市场机制下综合能源虚拟电厂参与二 次调频的优化模型， 求解该优化模型 的目标函数， 得到综合能源虚拟电厂聚合电池储能主体、 聚合储热设备主体、 聚合柔性负荷 主体和聚合可替代负荷主体的调 频里程及综合能源虚拟电厂最终获得 的调频收益； 同时， 综合能源虚拟电厂考虑聚合资源的时滞特性进行实时仿真评估调频效果； 4)以步骤3)得到的综合能源虚拟电厂聚合电池储能主体、 聚合储热设备主体、 聚合柔 性负荷主体和聚合可替代负荷主体的调频里程作为虚拟电厂参与二次调频市场的实际出 力。 2.根据权利要求1所述的虚拟电厂二次调频方法， 其特征在于， 步骤1)中， 所述日前市 场模型是： 在日前市场中， 运营中心公布调频容量与调频性能需求， 各竞标主体基于自身优 化运行策略将容量价格、 里程价格以及调 频容量作为竞标标的参与日前市场竞标； 运营中 心以满足二次调 频需求容量成本最低为 目标进行出清， 公布各竞标主体中标容量、 容量价 格、 里程价格； 所述日内市场模型是： 在日内市场， 各竞标主体根据日前市场中标结果， 在日内市场按 照满足运行日实时调频成本最低为目标进行优化出清， 各中标主体根据出清结果进行出 力， 并在运行日结束时进行日前 ‑日内市场联合收益结算。 3.根据权利要求1所述的虚拟电厂二次调频方法， 其特征在于， 步骤2)的具体步骤包 括： 2‑1)确定虚拟电厂参与日前二次调频市场竞标的收益： 其中： NT为调度时刻总数； t为调频时刻， 其值在1 ‑NT之间； 分别为综合能源 虚拟电厂的竞标容量价格与里程价格； 分别为综合能源虚拟电厂的调频容量与 调频里程； 2‑2)在二次调频市场机制下构建基于综合能源系统的满足二次调频市场需求的虚拟 电厂模型； 其中： NT为调度时刻总数； t为调频时刻， 其值在1 ‑NT之间； Ni为电池储能的总数， i为电 池储能序号； Nn为柔性负荷的总数， n为柔性负荷序号； Nj为可替代负荷的总数， j为 可替代负权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115018554 A 2荷序号； 为储热设备的总数， 为储热设备序号； ND为调度周期内快速调频信号总数； D为 快速调频信号在调度周期内的信号个数， 其值在1 ‑ND之间； NA为调度周期内传统调频信号总 数； A为传统调频信号在调 度周期内的信号个数， 其值在1 ‑NA之间； 分别为综合能源虚拟电厂聚合电池储能、 柔性负荷、 可替代负荷、 储 热设备的单位调频容量 成本； 分别为综合能源虚拟电厂聚合电池储能、 柔性负荷、 可替 代负荷、 储热设备的单位调频里程成本； 分别为电池储能、 柔性负 荷、 可替代负荷、 储热设备的调频容量； 分别为电池储能、 柔性负 荷、 可替代负荷、 储热设备的调频 里程； 2‑3)根据日前二次调频市场公布的调节需求信息调频效果的初步评估， 如下 所示 其中： 分别为综合能源虚拟电厂响应快速调频信号和传统调频信号的调 频里程， 分别为响应快速调频信号和传统调频信号的综合能源虚拟电 厂的调频容量； RegD， RegA分别为日内市场快速调频信号和传统调频信号系数； ωD， ωA为调频 误差惩罚系数； 2‑4)综合能源虚拟电厂日前优化 竞标模型的目标函数如下： maxF1＝ω1f1‑ω2f2‑ω3f3 其中： ω1， ω2， ω3分别为函数惩罚系数， 2‑5)求解上述目标函数， 得到综合能源虚拟电厂的竞标调频容量 竞标调频容量 价格 竞标调频里程价格 以及综合能源虚拟电厂聚合电池储能主体、 聚合储热设 备主体、 聚合 柔性负荷主体和聚合可替代负荷主体的调频容 量 4.根据权利要求1所述的虚拟电厂二次调频方法， 其特征在于， 步骤3)的具体步骤包 括： 3‑1)确定综合能源虚拟电厂在二次调频日内市场获得的收益： 其中： NT为调度时刻总数； t为调频时刻， 其值在1 ‑NT之间； ND为调度周期内快速调频信 号总数； D为快速调频信号在调度周期内的信号个数， 其值在1 ‑ND之间； NA为调度周期内传统 调频信号总 数A为传统调频信号在调度周期内的信号个数， 其值在1 ‑NA之间； RegD， RegA分别 为日内市场快速调频信号和传统调频信号系数； 分别为综合能源虚拟电厂的竞 标容量价格与里程价格； 为虚拟电厂所处位置的节点边际电价； 为虚拟电厂权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115018554 A 3