山东大学施啸寒获国家专利权
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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种虚拟电厂与电网多时间尺度互动仿真方法和系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120105687B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510163210.0,技术领域涉及:G06F30/20;该发明授权一种虚拟电厂与电网多时间尺度互动仿真方法和系统是由施啸寒;顾宗奇;张恒旭;刘春阳;石访;孔宇;白雪设计研发完成,并于2025-02-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种虚拟电厂与电网多时间尺度互动仿真方法和系统在说明书摘要公布了:本发明提出了一种虚拟电厂与电网多时间尺度互动仿真方法和系统,该方法包括:构建虚拟电厂长时间尺度聚合模型,构建以系统经济性最优为目标的小时级运行优化模型,设计逐日滚动模型更新及求解方法形成小时级仿真结果;以小时级仿真结果为输入计算系统灵活性缺额时间分布,选取灵活性不足时刻作为关键断面确定分钟级仿真时刻;构建虚拟电厂短时间尺度聚合模型和调频资源调节特性模型,构建多调频资源AGC指令优化分解模型,设计逐关键断面滚动模型更新及求解方法形成分钟级仿真结果。基于该方法,还提出了一种虚拟电厂与电网多时间尺度互动仿真系统。本发明以灵活性缺额为指标将长时间和短时间尺度仿真结合,实现多时间尺度仿真高效协同。
本发明授权一种虚拟电厂与电网多时间尺度互动仿真方法和系统在权利要求书中公布了:1.一种虚拟电厂与电网多时间尺度互动仿真方法,其特征在于,包括以下步骤: 构建考虑资源物理模型和管控算法的虚拟电厂第一时间尺度聚合模型;构建以经济性最优为目标,生产模拟约束为条件的第一时间尺度运行优化模型;利用读取的当前风光最大出力数据和当前负荷曲线数据更新第一时间尺度运行优化模型,求解更新后的第一时间尺度运行优化模型得到第一时间尺度互动仿真数据;所述第一时间尺度采用小时级时间尺度; 构建考虑资源物理模型和管控算法的虚拟电厂第一时间尺度聚合模型的过程包括: 若可控资源为空调,计算空调集群功率基线为: 其中Pbaset为空调集群功率基线;Tat为t时刻空调集群室外温度;Tsett为t时刻空调集群设定温度;ηj为第j个空调集群制冷效率;Rj为房屋热阻;m为单体空调总数; 利用单体空调的状态转移参数和空调集群功率基线计算空调集群状态转移参数; 其中,aj为房间温变时间常数的倒数、bj为房间能够存储的总电能、cj为温度设定区间比例与温变时间比值;Cj代表第j个空调集群的等效热容;ΔT为第一时间尺度仿真步长;η代表制冷能效系数;Tjmax代表为满足用户舒适度的室内最大温度值;Tjmin代表为满足用户舒适度的室内最小温度值;Tjset为第j台空调的初始设定温度;A为空调的第一状态转移系数;B为空调的第二状态转移系数;C为空调的第三状态转移系数; 构建空调集群的状态转移方程描述空调聚合体状态转移规律: soct+ΔT=1-AΔTsoct+BΔTΔPput+CΔT; 其中,soct+ΔT代表空调在t+ΔT时刻的等效SOC大小;soct代表空调在t时刻的等效SOC大小;ΔPput为空调集群的功率调整量标幺值; 若可控资源为电制氢,则电制氢的第一时间尺度聚合模型为: 其中,代表电制氢在t+ΔT时刻的等效SOC大小;代表电制氢在t时刻的等效SOC大小;λSCR为储氢罐自耗率;为电解制氢效率;αe,t为电效率;QHHV为氢气热值;为t时刻制氢系统功率;为氢气进入气罐利用率;为t时刻实际用氢量;为氢气输出气罐利用率;VHST为储氢罐额定储氢量;为制氢系统的最大输入功率;为储氢罐规定储氢能力的上限、为储氢罐规定储氢能力的下限; 基于第一时间尺度互动仿真数据、利用负荷出力预测误差及风光出力预测误差计算节点灵活性需求;基于火电机组出力、储能装置容量和爬坡率计算系统灵活性资源提供的灵活性供给;根据节点灵活性需求和节点灵活性供给计算每个时刻灵活性缺额,根据灵活性缺额的值选取关键断面,以缺额时刻作为第二时间尺度仿真时刻; 根据不同可控资源调节过程,构建虚拟电厂第二时间尺度聚合模型;建立电力系统协同调频过程电网设备动态模型;以调频成本最低为目标构建多调频资源AGC指令优化分解模型,根据调频指令传递过程设计第二时间尺度仿真流程,逐关键断面仿真虚拟电厂生成第二时间尺度互动仿真数据;所述第二时间尺度采用分钟级时间尺度。
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