(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 202211052910.5 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 国网陕西省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 710075 陕西省西安市高新区科技六 路15号汇金国际大厦四楼401室 申请人 华北电力大 学 (72)发明人 严欢　王勇　董淑文　刘宝柱　 王喆　贾宏刚　闫娜　邰克强　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 王爱涛 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)H02J 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种虚拟电厂协同电网规划方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种虚拟电厂协同电网规划方 法及系统， 属于电网规划领域， 虚拟电厂协 同电 网规划方法包括： 基于待规划电网的原始数据确 定规划线路等效年扩建系数、 虚拟电厂等效年规 划系数、 年弃风系数及多馈入短路比约束； 根据 待规划电网中各节点所配置蓄电池的额定存储 容量最大值、 额定功率最大最小值、 各节点在各 典型场景下各时段内的最大增加、 中断负荷值确 定虚拟电厂约束； 基于多馈入短路比约束及虚拟 电厂约束， 以规划线路等效年扩建系数、 虚拟电 厂等效年规划系数及年弃风系数之和最小为目 标建立电网规划模型， 并求解， 确定电网规划结 果。 在保证电网网架有足够的系统强度的前提下 给出了最优的规划方案， 提升了电网接纳新能源 发电的能力。 权利要求书4页 说明书13页 附图5页 CN 115358479 A 2022.11.18 CN 115358479 A 1.一种虚拟电厂协同电网规划方法， 其特征在于， 所述虚拟电厂协同电网规划方法包 括： 获取待规划电网在预设规划时间内的原始数据； 所述原始数据包括火电机组出力参 数、 负荷参数、 火电机组启停策 略、 电网网架参数、 风电场接入点、 风电场容量、 直流系统接 入点、 额定 输送功率、 原始负荷的时序数据及风电机组最大 出力的时序数据； 基于所述原始数据， 确定规划线路等效年扩建系数、 虚拟电厂等效年规划系数、 年弃风 系数及多馈入短路比约束； 根据待规划电网中各节点所配置蓄电池的额定存储容量最大值、 各节点所配置蓄电池 的额定功率最大值、 各节点所配置蓄电池的额定功率最小值、 各节点在各典型场景下各时 段内的最大增加负荷值及各节点在各典型场景下各时段内的最大中 断负荷值， 确定虚拟电 厂约束； 基于所述多馈入短路比约束及所述虚拟电厂约束， 以规划线路等效年扩建系数、 虚拟 电厂等效年 规划系数及年弃风系数之和最小为目标， 建立电网规划模型； 对所述电网规划模型进行求解， 确定电网规划结果； 所述电网规划结果包括最优电网 线路路径及虚拟电厂的蓄电池容 量和可控负荷出力。 2.根据权利要求1所述的虚拟电厂协同电网规划方法， 其特征在于， 所述电网规划模型 的目标函数为： minf＝fline+fvpp+fwind； 其中， f为目标函数值， fline为规划线路等效年扩建系数， fvpp为虚拟电厂等效年规划系 数， fwind为年弃风系数。 3.根据权利要求1所述的虚拟电厂协同电网规划方法， 其特征在于， 采用以下公式， 确 定规划线路等效年扩建系数： 其中， fline为规划线路等效年扩建系数， a为线路扩建系数的等年转化率， q为使用年限， 为待规划电网中的待选支路集， cij为待选支路ij的扩建权重因子， 为待选支路ij的 建设数目。 4.根据权利要求1所述的虚拟电厂协同电网规划方法， 其特征在于， 采用以下公式， 确 定虚拟电厂等效年 规划系数：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115358479 A 2其中， fvpp为虚拟电厂等效年规划系数， fvpp1为虚拟电厂中蓄电池的等效年规划系数， fvpp2为虚拟电厂中可控负荷的等效年规划系数， Ωvpp为蓄电池允许配置节点集， cfvpp,k为待 规划电网中节点k处蓄电池的固定权重因子， cvvpp,k为待规划电网中节点k处蓄电池的可变 权重因子， xvpp,k为待规划电网中节点k配置蓄电池的0 ‑1决策变量， kde为蓄电池的年折旧权 重因子， koc为蓄电池的运行权重因子， kmc为蓄电池的维护权重因子， kdc为蓄电池的处置权 重因子， cpPrvpp,k为待规划电网中节点k处蓄电池的单位功率， ceErvpp,k为待规划电网中节点 k处蓄电池的单位容量系数， Γ为全年负荷与风电出力的典型场景集合， ds为典型场景s的 样本数量， T为规划周期， 为可中断负荷在t时段内的单位补偿权重因子， 为激励负荷 在t时段内的单位补偿权重因子， 为参与激励负荷合同的节点集， 为参与可中断负荷 合同的节点集， 为节点m在场景s下t时段内的增加负荷量， 为节点n在 场景s下t时段内的中断负荷量。 5.根据权利要求1所述的虚拟电厂协同电网规划方法， 其特征在于， 采用以下公式， 确 定年弃风系数： 其中， fwind为年弃风系数， Γ为全年负荷与风电出力典型场景集合， ds为典型场景s的样 本数量， Ωwind为风电场集， Ψ为每个典型场景的优化时间集， cwind为单位弃风权重因子， 为风电场w在场景s下t时段内的最大出力， Pwind,w,t,s为风电场w在场景s下t时段 内的实际出力。 6.根据权利要求1所述的虚拟电厂协同电网规划方法， 其特征在于， 电网规划模型的约 束条件还包括： 系统潮流约束、 火电风电运行约束及系统备用约束。 7.根据权利要求1所述的虚拟电厂协同电网规划方法， 其特征在于， 所述多馈入短路比 约束为： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115358479 A 3