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申请/专利权人：华北电力大学;国网北京市电力公司;国家电网有限公司

摘要：本发明公开了一种考虑碳交易的虚拟电厂优化运行及收益分配方法及系统。该方法包括：以虚拟电厂在碳市场收益和电力市场收益之和最大为目标建立虚拟电厂优化模型；求解虚拟电厂优化模型，得到日前市场的竞标量；根据日前市场的竞标量，采用沙普利值计算方法确定虚拟电厂成员的收益分配；其中虚拟电厂成员包括燃气轮机组、储能装置、风电机组和光伏机组。采用本发明的方法及系统，能够为多元需求响应资源参与电量市场和碳市场的行为决策提供理论指导。

主权项：1.一种虚拟电厂优化运行及收益分配方法，其特征在于，包括：以虚拟电厂在碳市场收益和电力市场收益之和最大为目标建立虚拟电厂优化模型；求解所述虚拟电厂优化模型，得到日前市场的竞标量；所述日前市场的竞标量包括风电出力、光伏出力和燃气轮机出力；根据所述日前市场的竞标量，采用沙普利值计算方法确定虚拟电厂成员的收益分配；所述虚拟电厂成员包括燃气轮机组、储能装置、风电机组和光伏机组；所述以虚拟电厂在碳市场收益和电力市场收益之和最大为目标建立虚拟电厂优化模型，具体包括：根据如下公式确定目标函数：Max[1-βRDA+RRT+RC-CMT+βXCVaR]其中， RC＝λC*EVPP-EMT 式中，RDA为虚拟电厂在日前市场中的收益，RRT为虚拟电厂在平衡市场中的期望收益，RC为虚拟电厂在碳市场中的效益，CMT为虚拟电厂运行成本，XCVaR为收益的条件风险价值，β为风险偏好系数，t为时刻，为日前市场t时刻的出清电价，为t时刻虚拟电厂在日前市场的竞标量，ω为出力的场景，πω为包含光伏出力及风电出力的场景ω概率，λ+为正不平衡电价，λ-为负不平衡电价，Ptω+为时间段t场景ω下虚拟电厂实际出力与申报功率的正偏差，Ptω-为时间段t场景ω下虚拟电厂实际出力与申报功率的负偏差，λC为虚拟电厂参与碳交易价格，EVPP为分配给虚拟电厂的碳排放配额，EMT为燃气轮机的碳排放量，nMT为燃气轮机的数量，为时间段t下燃气轮机的成本，为时间段t燃气轮机参与平衡市场的出力；确定约束条件；所述约束条件包括燃气轮机约束、储能装置约束、功率平衡约束和收益的条件风险价值约束；根据所述目标函数和所述约束条件建立虚拟电厂优化模型；所述确定约束条件，具体包括：根据如下公式确定燃气轮机约束： 式中，为时间段t燃气轮机k参与日前市场的出力，为时间段t场景ω燃气轮机k参与平衡市场的出力，PMT.max为燃气轮机的最大出力，PMT.min为燃气轮机的最小出力，为燃气轮机的调节功率的极限；根据如下公式确定储能装置约束： 式中，为蓄电池在时间段t的储存能量，为蓄电池在时间段t的充电功率，为蓄电池在时间段t的放电功率，ηSC为蓄电池的充电损耗，ηSD为蓄电池的放电损耗，PSC.max为蓄电池最大充电的限值，PSD.max为蓄电池最大放电的限值，Qmax为蓄电池最大蓄电量，Qmin为蓄电池最小蓄电量，τ为时间长度；根据如下公式确定虚拟电厂在日前市场的功率平衡约束： 式中，分别为风电m、光伏n在日前市场时段t下的出力，分别为时段t蓄电池q参与日前市场充电及放电的功率，PWPmax为风电机组的最大出力，PPVmax为光伏机组的最大出力；根据如下公式确定虚拟电厂在平衡市场的功率平衡约束： 式中，为平衡市场出清中时间段t场景ω下虚拟电厂已在日前市场锁定的投标量，分别为风电m、光伏n参与平衡市场时在时间段t场景ω下的出力，分别为时间段t场景ω蓄电池q参与平衡市场充电及放电的功率；根据如下公式确定收益的条件风险价值约束： ηω≥0式中，ζ为风险价值的值，ηω为场景ω下的实际收益与风险价值的差额，α为预设置信水平。

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