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龙图腾网获悉国网上海市电力公司;华北电力大学申请的专利考虑虚拟电厂对现货市场结算影响的双层竞价系统及方法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：CN114708071B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-03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：202111672047.9，技术领域涉及：G06Q30/08；该发明授权考虑虚拟电厂对现货市场结算影响的双层竞价系统及方法是由余涛;王伟;陈春逸;黄宇鹏;加鹤萍;韩雅萱;刘敦楠设计研发完成，并于2021-12-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本考虑虚拟电厂对现货市场结算影响的双层竞价系统及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种考虑虚拟电厂对现货市场结算影响的双层竞价系统及方法，包括：身份认证模块、信息录入模块、数据库模块、数据处理模块、场景生成模块、内部优化模块、外部优化模块、结果校验模块和结果输出模块。本发明能够解决目前电力现货市场结算较少考虑虚拟电厂参与所带来的影响，导致结算价格准确性不足的问题。

本发明授权考虑虚拟电厂对现货市场结算影响的双层竞价系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑虚拟电厂对现货市场结算影响的双层竞价系统，其特征在于：包括：身份认证模块、信息录入模块、数据库模块、数据处理模块、场景生成模块、内部优化模块、外部优化模块、结果校验模块和结果输出模块； 所述身份认证模块：用于认证虚拟电厂聚合商身份，确定登录系统，并输入虚拟电厂聚合设备信息； 所述身份认证模块的输出端与信息录入模块相连接，用于根据虚拟电厂所选择的市场类型和申报模式，录入电价、电量及对应的时间信息； 所述数据库模块的输出端与信息录入模块相连，在数据库中随机抽取历史数据，输出至信息录入模块； 所述信息录入模块的输出端通过数据处理模块，用于将录入电价、电量及对应的时间信息和在数据库中随机抽取历史数据进行预处理，得到量纲一致的数据； 所述数据处理模块的输出端与场景生成模块相连接，用于将预处理后数据库中随机抽取历史数据，进行拉丁超立方抽样，生成场景集后进行场景缩减，生成经典场景； 所述场景生成模块的输出端与内部优化模块相连接，该内部优化模块用于基于经典场景，对虚拟电厂内部资源协调优化，实现虚拟电厂内部成本最小，生成多种竞价方法； 所述内部优化模块的输出端与信息录入模块相连接，将生成的竞价方法和虚拟电厂聚合设备的内部电力调度情况重新输入到信息录入模块和数据处理模块，进行数据降噪； 所述数据处理模块和场景生成模块的输出端分别与外部优化模块相连接，该外部优化模块的输出端与结果校验模块相连接，该外部优化模块用于基于经典场景集，并充分考虑虚拟电厂与市场及市场其他主体的互动，模拟日前联合市场各主体竞价情况，输出各主体在日前能量市场中标情况、日前调频辅助服务市场里程中标情况输出至结果校验模块； 所述结果校验模块的输出端与结果输出模块相连接，得到最终的虚拟电厂在各市场的中标电量、出力和效益情况； 所述一种考虑虚拟电厂对现货市场结算影响的双层竞价系统的竞价方法，包括以下步骤： 步骤1、采集虚拟电厂数据、电力市场历史交易数据和竞争对手竞价数据进行预处理； 步骤2、基于步骤1所采集的竞争对手边际成本和市场价格曲线，生成场景集和经典场景； 步骤3、基于经典场景，构建虚拟电厂聚合内部主体优化调度模型，生成多种竞价方法； 步骤4、构建外部优化模型中的上层模型，即虚拟电厂参与电力现货市场竞价模型； 步骤5、构建外部优化模型中的下层模型，即日前能量市场与日前调频市场联合出清模型，计算所有电价预测场景的概率加权平均值和日前市场出清价格； 步骤6、将步骤4和步骤5的上下层模型结合进行优化，计算不同方法下虚拟电厂总效益； 所述步骤2的具体方法为： 首先根据竞争对手边际成本和市场价格曲线，通过拉丁超立方抽样方法生成典型竞争对手报价场景集，再基于场景缩减技术选取典型竞争对手报价的典型场景； 所述步骤3的具体步骤包括： 1构建虚拟电厂整体对外购售电功率平衡函数： 在t时刻，虚拟电厂整体对电网输电功率为PtVPP,gr，其中风电机组、光伏机组、包括电动汽车在内的储能设施向电网输电功率分别为可调负荷参与调节电量为反之，在t时刻，电网对虚拟电厂输电功率为Ptgr,VPP，其中对储能设施、负荷的输电功率为 2以虚拟电厂成本最小为目标，生成多种竞价方法，建立虚拟电厂内部协调优化调度目标函数： 式中，PtVPP为t时刻虚拟电厂在电网的购售电功率，由模型运行得出，购电时为正，售电时为负；为t时刻储能设施充放电功率，Ptabd为t时刻弃风弃光功率，二者由历史数据拟合出普遍情况下的曲线；t时刻的购售电价格、储能设施充放电成本、负荷调节成本、弃风弃光成本分别为由市场调查和具体聚合主体情况设定； 3分析虚拟电厂内部各类主体特征，确定约束条件： ①风电、光伏机组出力约束 式中，风电和光伏机组在t时刻的发电功率和取值都在机组发电有功功率上下限之间，所发功率包括分配给电网的和输送到内部负荷的功率和输送到储能机组的功率和功率分配由模型运行得出； ②电动汽车出力约束： 式中，代表电动汽车的充放电状态，恒值为1；S为电动汽车电池在时段t的SOC值，每一时刻电池SOC值由上一时间段决定，电池每日起始电量状态与前一日结束时相同；PPOP表示t时刻电动汽车计划充放电功率，由历史充放电数据拟合得出；EPEV,c和EPEV,dc分别为电动汽车实际充电功率的期望值和放电功率的期望值，根据市场需求设定，η和ηdc分别为电池的充电和放电效率；PBEV,dc,u,PBEV,dc,d,PBEV,dc,r分别为t时刻电动汽车向电网提供的上下调及旋转备用的功率，由电动汽车历史行为规律得出； ③储能设施充放电约束： 分别为t时刻储能设施的充电和放电功率，由模型运行优化得出，为t时刻储能设施的容量，有上下限和ηc和ηdc分别为t时刻储能设施的充放电效率； ④可调负荷调节电量约束： 在t时刻，虚拟电厂整体负荷功率由电网向虚拟电厂传输的功率内部风电机组发电功率储能供电功率提供，以上数据由模型运行优化得出；和分别为负荷上调和下调功率，由系数和控制；是调控极限； 所述步骤1的具体方法为： 采集包括：风电机组、光伏机组的发电数据，可调节负荷的用电数据，电动汽车的充放电行为规律、电池性能以及分时电价数据，并对数据进行预处理； 所述步骤4的具体步骤包括： 1以日前能量与日前调频市场相结合的日前利润的最大化为目标构建函数如下； 虚拟电厂可聚合的各类发电主体和储能设施的参数构成集合I，所聚合的用电负荷参数构成集合K；其中h是典型场景集H中的一个期望场景，在这一场景下，时间t内日前服务市场调频容量的出清价格，日前服务市场调频里程的出清价格，日前能量市场的系统边际出清价格分别是在上述条件下，和代表日前调频市场上独立系统运营商接受的第i台机组上下调频容量；和代表日前服务市场上独立系统运营商接受的第i台机组上下调频里程；Di,t,h代表日前交易市场上独立系统运营商接受的第i台机组的上报电量；lk,t,h代表在日前交易市场上独立系统运营商接受的第k个负荷的申报曲线； 2虚拟电厂参与电力现货市场竞价属于上层交易模型，其约束条件包括： ①电网功率传输约束： 在t时刻，虚拟电厂在日前能量市场的售电量与购电量之差，应小于在市场上的最大竞标电量 ②虚拟电厂上下调里程约束 在日前服务市场的场景h下，第i台机组在t时刻的调频里程和应大于其调频电量和其中和应小于其上报的调频电量；αi是调频里程乘子，用于计算调频容量每上下调1MW，机组的实际移动里程；αi由前一周期的所有调频资源总里程与总容量作比计算得到； ③虚拟电厂上下调容量约束 机组日前服务市场上报的调频电量与购售电量之和小于虚拟电厂在日前市场最大充放电功率和 所述步骤5的具体步骤包括： 1调度机构与电力交易中心是博弈中的跟随者，根据电力需求、各主体报价情况进行日前联合市场出清，以总购电成本最小为目标建立函数： U为常规机组集合；Su,t,h，分别是t时刻，场景h下，机组u在电能量市场、辅助服务市场调频容量和里程的报价；分别是t时刻，场景h下，主体i在电能量市场充、放电的里程报价、分别是在辅助服务市场调频容量和里程的报价；Du,t,h为日前能量市场上独立系统运营商接受的常规机组上报电量；和为日前调频市场上独立系统运营商所接受常规机组上报的上下调频容量；和是日前服务市场上独立系统运营商所接受的机组上下调频里程； 2以上目标函数需满足供需平衡以及各类机组安全约束： ①电能量市场功率平衡约束 Lt为t时刻系统负荷的大小； ②常规机组功率约束 t时刻机组u的出力Pu,t,h受到约束；Pg,min和Pg,max分别为机组的最大、最小出力； ③系统调频容量约束 t时刻虚拟电厂中标上下调频容量与常规机组中标的上下调频容量之和为系统的上下调频容量 ④系统调频里程约束 t时刻虚拟电厂中标上下调频里程与常规机组中标的上下调频里程之和为系统的上下调频里程 ⑤网络安全约束 fmin≤f≤fmax 线路在t时刻的潮流受到线路的传输容量上下限制。

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