基于层次分析的虚拟电厂分布式能源优化适配方法及设备与流程

本发明涉及供能优化，尤其涉及一种基于层次分析的虚拟电厂分布式能源优化适配方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、大力发展可再生能源成为了我国坚持可持续发展的必由之路。在这样的大环境下，分布式发电(distributed generation，dg)技术迅速发展，分布式发电机组纷纷拔地而起。分布式发电虽然具有绿色环保、经济效益高、建设周期短等优点，但也存在因容量过小而不能上网，以及由于环境原因导致如：风力机组、光伏机组等出力会出现明显的间歇性与波动性的缺点，这些能源上网后对电网的冲击是不容忽视的。

2、为了更好地解决这些问题，虚拟电厂(virtual power plant，vpp)这一新型概念应运而生。虚拟电厂依托先进的信息通信、协调控制以及智能计量等多种技术方法，通过通信与聚合的技术手段，打破分布式电源的地域和范围限制，整合分散在多地域、多类型、多层次、小容量的分布式发电机组、电池储能系统和可控负荷等进行协同优化调度，以“虚拟”集成实体(类似于传统电厂的角色)的身份整体参与电网调度和电力市场交易，为分布式电源大规模接入电网、参与电力市场竞争提供了有效的解决途径。由于分布式能源的快速发展，分布式能源机组数量已经呈现饱和的状态，有些地区甚至出现了机组过剩的情况。在这样的背景下，虚拟电厂的组建就不需要从无到有，即不需要对虚拟电厂中的机组进行配置、建设，随之而来的是在现有的分布式能源机组中选择最合适的机组，充分利用已有的电力资源。

3、由于虚拟电厂中聚合了大量具有各向异性的分布式能源，如何选用合适的能源满足特定的电力业务需求，发挥出虚拟电厂的最佳调节能力，给虚拟电厂的应用和进一步发展提出了迫切的要求，然而目前对于这方面的研究较少。当前分布式能源已经趋于饱和，负责聚合这些能源的虚拟电厂逐步转向对于分布式能源的优化选择与需求适配，需要选择更合适的能源为当前需求提供相匹配的电力服务。而面对这一变化，当前较为缺乏对于能源优化选择适配的技术研究。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于层次分析的虚拟电厂分布式能源优化适配方法、装置、设备及介质，旨在从电能质量、经济性、发电特性等方面选择最佳的分布式能源供给。

2、为此，本发明的目的在于提出一种基于层次分析的虚拟电厂分布式能源优化适配方法，包括：

3、构建虚拟电厂多业务能源指标体系，虚拟电厂多业务能源指标体系为层级结构，包括目标层、准则层和指标层；其中，指标层的子指标是依据不同准则层设定的虚拟电厂分布式能源优化的备选功能方式；

4、将不同准则层所属的指标层的子指标按重要程度进行排序，构建对应每一指标判断矩阵；

5、基于指标判断矩阵，确定对应指标层的每一子指标的权重向量；

6、对不同供能方式的电力服务性能进行量化评估，获得对应供能方式的电力调节服务能力结果；

7、通过子指标的权重向量和不同供能方式的电力调节服务能力结果，确定适配度最高的供能方式作为该虚拟电厂业务的最优选择。

8、其中，将不同准则层所属的指标层的子指标按重要程度进行排序，构建对应每一指标判断矩阵中，包括：

9、将准则层所属各指标包含的子指标表示为集合形式；

10、通过9位标度法，确定集合中的子指标之间的相对重要性程度；

11、以子指标之间的相对重要性程度为元素，构成指标判断矩阵。

12、其中，基于指标判断矩阵，确定对应指标层的每一子指标的权重向量，包括：

13、计算指标判断矩阵中每行元素的乘积，构成乘积向量；

14、基于方根法，通过乘积向量，确定指标层下包含的每一子指标的权重，构成权重向量。

15、其中，构建的厂多业务能源指标体系中，

16、目标层为分布式能源优化适配，其所属准则层包括基础调节能力指标和实际应用可行性指标；其中，

17、调节能力指标所属的指标层包括可靠性指标和有效性指标；可靠性指标包含的子指标为频率稳定性、电压稳定性、波形稳定性和故障时间；有效性指标包含的子指标为正向调节深度和负向调节深度；

18、实际应用可行性指标所属的指标层包括经济性指标和适应性指标；经济性指标包含的子指标为调节成本、维护成本和建设成本；适应性质保包含的子指标为启停时间、响应时间和输送距离。

19、其中，通过子指标的权重向量和不同供能方式的电力调节服务能力结果，确定适配度最高的供能方式作为该虚拟电厂业务的最优选择中，根据数据测量难易程度，采取直接量化分析法和专家打分法对不同供能方式的电力服务性能进行量化评估；其中，

20、对频率稳定性、调节深度的基础调节能力指标进行直接量化分析，并基于min-max方法实现数据归一化；

21、对建设成本、响应时间的实际应用可行性指标采用专家打分法给出定性分析。

22、其中，通过子指标的权重向量和不同供能方式的电力调节服务能力结果，确定适配度最高的供能方式作为该虚拟电厂业务的最优选择中，包括：

23、基于选定的供能方式对应于每一子指标的电力调节服务能力结果和子指标的权重向量，确定每种供能方式对每一指标层指标的评分结果；

24、基于指标层指标评分结果，确定每种供能方式对每一准则层指标评分结果；

25、基于准则层指标评分结果，确定每种供能方式对目标层指标评分结果；

26、选取全部目标层指标评分结果，作为对应每种功能方式的适配度评分，选取适配度最高的供能方式，作为虚拟电厂多业务能源指标体系分布式能源优化适配的最优选择。

27、其中，供能方式至少包括风电、水电、火电、储能和光伏。

28、此外，本发明的目的还在于提出一种基于层次分析的虚拟电厂分布式能源优化适配装置，包括：

29、体系构建模块，用于构建虚拟电厂多业务能源指标体系，虚拟电厂多业务能源指标体系为层级结构，包括目标层、准则层和指标层；其中，指标层的子指标是依据不同准则层设定的虚拟电厂分布式能源优化的备选功能方式；

30、矩阵构建模块，用于将不同准则层所属的指标层的子指标按重要程度进行排序，构建对应每一指标判断矩阵；

31、权重计算模块，用于基于指标判断矩阵，确定对应指标层的每一子指标的权重向量；

32、量化评估模块，用于对不同供能方式的电力服务性能进行量化评估，获得对应供能方式的电力调节服务能力结果；

33、供能选择模块，用于通过子指标的权重向量和不同供能方式的电力调节服务能力结果，确定适配度最高的供能方式作为该虚拟电厂业务的最优选择。

34、本发明的目的还在于提出一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现如前述技术方案任一的方法。

35、本发明的目的还在于提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述技术方案的方法。

36、区别于现有技术，本发明提供的基于层次分析的虚拟电厂分布式能源优化适配方法，通过构建虚拟电厂多业务能源指标体系，将体系中不同准则层所属的指标层的子指标按重要程度进行排序，构建对应每一指标判断矩阵；基于指标判断矩阵，确定对应指标层的每一子指标的权重向量；对不同供能方式的电力服务性能进行量化评估，获得对应供能方式的电力调节服务能力结果；通过子指标的权重向量和不同供能方式的电力调节服务能力结果，确定适配度最高的供能方式作为该虚拟电厂业务的最优选择。通过本发明，能够从电能质量、经济性、发电特性等方面选择最佳的分布式能源供给。