基于高维模型表达的微调节资源电厂化动态聚合封装方法

1.基于高维模型表达的微调节资源电厂化动态聚合封装方法，其特征在于，包括以下步骤：对不同发电因子的可行域进行聚合，得到发电因子的可行域聚合模型；将分布式负荷资源聚合为虚拟机组，基于发电特性和发电经济性动态优化电厂化动态聚合封装调度对象的聚合与调度，实现电厂化动态聚合封装调度对象动态构建与聚合；将电厂化动态聚合封装调度对象的发电运行模式与楼宇潜力特性库中的每条响应特性曲线对应的设备运行模式相匹配，实现聚合单元外特性参数在线模式匹配；通过高维模型表达技术建立空调负荷物理参数与聚合模型参数之间的映射关系，实现基于高维模型表达技术的聚合单元外特性参数的实时在线辨识；将电厂化动态聚合封装调度对象的发电运行模式与楼宇潜力特性库中的每条响应特性曲线对应的设备运行模式相匹配，实现聚合单元外特性参数在线模式匹配，包括：1）以实时风光等间歇性能源的最大输入功率为输入，获取计算机组及虚拟发电厂整体的外特性参数；2）建立电厂化动态聚合封装调度对象在线参数获取的归一化信息模型，公式如下所示： (15)式中， 表示第 台机组的机组最大出力，表征分布式发电机组的出力不确定性； 表示控制信号发布时刻； 表示第 台机组在 时段的中标电量； 表示第 台机组在 时段的各种类型备用中标量； 分别表示第 台机组的动态爬及下坡率；3)进行电厂化动态聚合封装调度对象及内部发电资源出力序列建模，公式如下： (16)式中， 表示电厂化动态聚合封装调度对象在 时段内各个时刻 对系统出力调节信号的响应序列； 表示电厂化动态聚合封装调度对象在 时段的基本出力，同时也是虚拟电厂在h时段的投标策略； 表示电厂化动态聚合封装调度对象在 时段内各个时刻 的出力序列；4）进行电厂化动态聚合封装调度对象最大输出建模，公式如下所示： (17)式中， 表示电厂化动态聚合封装调度对象在 时段内各个时刻 的最大出力序列； 表示电厂化动态聚合封装调度对象内第 台间歇式能源机组在 时段的内各个时刻 的最大出力序列，取决于机组当前的最大输入及控制间隔 与爬/下坡率的乘积； 表示电厂化动态聚合封装调度对象内第 台常规机组的最大输出功率；5）进行电厂化动态聚合封装调度对象实时备用建模，公式如下所示： (18) (19)式中， 表示剩余备用； 表示各间歇式能源机组在 时段内各个时刻 的减载比，其取决于各机组备用控制策略及减载比约束条件； 表示电厂化动态聚合封装调度对象内第 台常规机组在 时段的备用； 表示虚拟电厂在时段 内各个时刻 的备用功率；6）电厂化动态聚合封装调度对象性能参数中，事后爬/下坡率计算公式如下所示： (20)式中， 表示在不同的调度或控制指令下，在 时间段内的爬/下坡率；在事后爬/下坡率计算中， 为实际的电厂化动态聚合封装调度对象出力数据；7）电厂化动态聚合封装调度对象性能参数中，事前爬/下坡率计算公式与事后计算表达式一致，事前计算的 由上述电厂化动态聚合封装调度对象出力序列计算模型可得， 属于随意参数；8）电厂化动态聚合封装调度对象在各时段内的调频性能分数，计算公式如下所示： (21) (22) (23) (24) (25)式中， 表示调频性能分数，由三部分分数的加权平均所得；DS 表示响应延迟分数；CS 表示相关性分数；PS 表示精确性分数；A, B,C 表示权值，均为1/3； 表示 CS和 DS 取得最大值的响应延迟；Reg表示预定调节功率； 表示实际调节功率；n表示预定调节功率的总数量； 表示相关性函数； 表示每小时预定调节功率的平均值。 2.根据权利要求1所述的基于高维模型表达的微调节资源电厂化动态聚合封装方法，其特征在于，对不同发电因子的可行域进行聚合，得到发电因子的可行域聚合模型，包括：采用齐诺多面体近似发电因子可行域，并通过齐诺多面体的闵可夫斯基和运算进行不同发电因子的可行域聚合，从而得到发电因子的可行域聚合模型。 3.根据权利要求2所述的基于高维模型表达的微调节资源电厂化动态聚合封装方法，其特征在于，采用齐诺多面体近似发电因子可行域，并通过齐诺多面体的闵可夫斯基和运算进行不同发电因子的可行域聚合，从而得到发电因子的可行域聚合模型，包括：利用凸多面体表示单个发电因子的可行域： (1)式中， 表示单个发电因子的凸多面体； 表示发电因子的功率集合； 表示发电因子的维数； 是约束矩阵； 表示约束空间； 表示约束的数量； 是约束向量；将多个发电因子的可行域的聚合表示为所有发电因子的闵可夫斯基和，聚合后的可行域 公式如下： (2)式中， 表示聚合体的可行域； 表示第j个发电因子的可行域； 表示发电因子的总数量；使用齐诺多面体来近似每个发电因子的可行域，单个发电因子的可行域 被齐诺多面体 近似表示的公式如下： (3)式中， 表示发电因子的功率向量； 是齐诺多面体的中心； 表示生成元矩阵 G的维度； 是生成元矩阵； 表示生成元系数 的维度； 是生成元的系数； 是生成元的最大放缩系数；确定齐诺多面体近似问题的优化目标和约束条件，基于约束条件，对优化目标进行求解，确定满足可行性的齐诺多面体近似可行域，并将齐诺多面体近似可行域进行闵可夫斯基和运算合并，得到聚合体的齐诺多面体表示，将聚合体的齐诺多面体表示确定为发电因子的可行域聚合模型。 4.根据权利要求3所述的基于高维模型表达的微调节资源电厂化动态聚合封装方法，其特征在于，确定齐诺多面体近似问题的优化目标和约束条件，对应的计算公式为： (4)s.t. (5)式中， 表示齐诺多面体 和可行域的凸多面体 在第 个方向上的直径比， ， 和 分别表示齐诺多面体 和凸多面体 在第 个方向上的直径； 表示方向总数量。 5.根据权利要求1所述的基于高维模型表达的微调节资源电厂化动态聚合封装方法，其特征在于，将分布式负荷资源聚合为虚拟机组，基于发电特性和发电经济性动态优化电厂化动态聚合封装调度对象的聚合与调度，实现电厂化动态聚合封装调度对象动态构建与聚合，包括：1）将分布式负荷资源聚合为虚拟机组，虚拟机组模型如下公式所示： (6)式中， 表示虚拟机组的模型； 和 分别表示虚拟机组的出力上下限； 和 分别表示虚拟机组的最大上下坡速率； 和 分别表示虚拟机组的最小运行时间和最小停运时间； 表示虚拟机组的成本函数；2）收集电厂化动态聚合封装调度对象中各个中央空调负荷的实时调节数据，包括调节潜力 和可控时间；3）对收集到的负荷数据进行预处理，去除噪声并进行归一化处理，确保数据的一致性和可比性；4）每台中央空调的调节潜力 是在规定控制时间内，其调节量在每个控制周期内的最小值，该计算可表示为： (7)式中， 表示中央空调的最大调节量； 为已调节的负荷量； 为控制周期的总数；5）计算每台中央空调的调节潜力，得出其调节特性曲线，并拟合出单台空调的可调潜力与控制时间的关系曲线，公式如下： (8)式中， 表示控制时间； 表示拟合函数；6）对比不同中央空调的调节特性曲线，以确定其吻合度，吻合度 的计算公式为： (9)式中， 和 分别表示第 台中央空调和第 台中央空调在调节周期 时的调节潜力； 表示调节周期的总数；7）使用凝聚分层聚类法对中央空调进行聚合，目标是形成一个满足调度需求的电厂化动态聚合封装调度对象，优化目标函数如下公式所示： (10)式中， 表示M个数中，任取两个数的所有组合的个数； 表示聚合后组内的中央空调台数；约束条件如下公式所示： (11)式中， 表示第i个中央空调的负荷调节量； 表示电厂化动态聚合封装调度对象的总调节量；8）计算每台中央空调的调节报价，该报价根据中央空调的调节潜力、额定功率和舒适度进行调整，公式如下： (12)式中， 表示第 台中央空调的调节报价； 表示第 台中央空调的报价决策系数； 表示第 台中央空调的额定功率； 表示第 台中央空调的舒适度；9） 电厂化动态聚合封装调度对象总成本最小化，定义电厂化动态聚合封装调度对象总成本函数，公式如下： (13)式中， 表示总成本函数； 表示控制时长； 表示第 台中央空调的调节量；N表示中央空调的总台数；10）电厂化动态聚合封装调度对象的调度需要满足电网调度部门的总调节量要求，约束条件公式如下： (14)式中， 表示调度计划的总调节量； 表示第 台中央空调的负荷调节潜力。 6.根据权利要求1所述的基于高维模型表达的微调节资源电厂化动态聚合封装方法，其特征在于，通过高维模型表达技术建立物理参数与聚合模型参数之间的映射关系，实现基于高维模型表达技术的聚合单元外特性参数的实时在线辨识，包括：1）通过高维模型表达分析空调负荷物理参数不确定性对聚合模型参数的影响，计算公式如下所示： (26)式中， 表示常数项； 表示一阶分量； 表示二阶分量； 表示分量的阶数；系统输入为 ，输出为 ，依此类推；2）产生 组输入样本，输入包含空调负荷的多个物理参数；3）每一组输入样本通过仿真得到聚合模型参数，从而获得 个输出样本，如下公式所示： (27)式中， 表示第 组输入样本 对应的聚合模型输出； 表示第 组输入样本； 表示第 个输出量的值；4）对每一个输入量进行标准化，公式如下： (28)式中， 和 分别表示输入变量的实际值和标准值； 和 分别表示输入量的最小值和最大值；5）利用N 0 对输入输出的值建立空调群的高维模型表达模型，计算相关系数 ， 和空调负荷物理参数的全局灵敏度，公式如下： (29) (30)式中， 、 、 、 、 和 均表示空调负荷的物理参数，以此类推，可以得到输入量一阶分量函数和输入量二阶分量函数的更高次系数； 表示一阶分量函数；6）计算输入量独立作用和耦合作用的全局灵敏度；7）建立不同时间尺度下空调聚合模型参数高维模型表达模型数据库。 7.根据权利要求6所述的基于高维模型表达的微调节资源电厂化动态聚合封装方法，其特征在于，利用Quasi Monte Calor方法产生 组输入样本，则空调群系统的输入可以表示为： (31)式中， 、 、 、 、 、 和 均表示空调负荷的物理参数。