1.本发明涉及综合能源技术领域，尤其涉及一种虚拟电厂的多层交易方法、装置及存储介质。
背景技术：2.随着电动汽车、分布式资源等新技术的不断成熟发展，大范围接入配电网，其调节特性能提升电网的灵活性，并能实现新能源友好消纳。而受其接入点的影响，无法直接参与输电网层面的电力市场交易；与此同时，也有相关研究提出可通过虚拟电厂参与市场的交易方式，发挥分布式资源的价值，但受限于虚拟电厂技术的发展，参与模式较为单一，有必要分析更广泛适应于配电网层面的市场组织方式，充分发挥虚拟配电网侧资源的灵活性价值，与主网实现友好互动。
3.目前关于虚拟配电网侧资源参与电力市场的研究大多关注于虚拟电厂方案，虚拟电厂是一种通过信息技术和软件系统，实现多种分布式资源的聚合和协同优化，以作为一个特殊的电厂，参与电力市场和电网运行的协调管理系统。但当前资源聚合和协同优化技术发展尚不成熟，同时组织方式上存在较多的困难，虚拟电厂方案的适应性较差。
技术实现要素：4.本发明提供了一种虚拟电厂的多层交易方法、装置及存储介质，以解决资源聚合和协同优化能力差以及新能源的波动性与随机性对市场出清结果和资源配置优化产生预测误差的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种虚拟电厂的多层交易方法，所述虚拟电厂包括虚拟配电网侧和虚拟输电网侧，所述多层交易方法包括：
6.在日前计划阶段，获取实体配电网侧的分布式能源主体的日前市场申报情况，将所述日前市场申报情况输入第一配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧根据所述日前市场申报情况进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第一优化配置结果；将所述第一优化配置结果发送到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获取第一出清结果，并根据所述第一出清结果对日前发用计划进行调整，输出调整后的发用计划；
7.在日内市场交易过程中，获取在实体输电网侧的市场需求，将所述市场需求输入第二配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第二优化配置结果；将第二优化配置结果发送到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果；根据所述第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，控制所述虚拟配电网侧的市场主体执行所述日内发用计划。
8.作为优选方案，本技术的在日前和日内市场的申报过程中构建了虚拟配电网侧市场优化配置模型，对虚拟配电网侧资源进行优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能
力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力；
9.在日内市场交易过程中，根据日内虚拟配电网侧的优化配置结果多次迭代市场需求信息和出清结果，使得市场可以充分考虑含高比例新能源的新型电力系统中新能源的波动性与随机性，有效减少了预测误差对虚拟输电网侧市场出清结果和资源配置优化的影响；
10.通过在日前和日内两个阶段，设置虚拟配电网侧的优化配置方式和虚拟输电网侧的市场优化出清方式，使得虚拟配电网侧和输电网之间配合对资源进行优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，提高了资源的聚合和协同优化能力，同时，对市场出清结果减少了误差。
11.所述虚拟配电网侧根据所述日前市场申报情况进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第一优化配置结果，具体为：
12.虚拟配电网侧根据实体配电网侧的日前市场申报情况的电力需求信息，以购电成本最小为目标组织市场出清，并根据出清结果对可调节资源信息进行资源优化，获得第一市场余缺和对应的第一调节能力的结果。
13.作为优选方案，本技术在日前市场阶段，虚拟配电网侧以资源最优配置为原则，依据各分布式资源的申报量价，对可调节资源信息进行内部优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力。
14.所述将所述第一优化配置结果发送到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获取第一出清结果，具体为：
15.将所述第一市场余缺和对应的所述第一调节能力的结果作为第一优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以全网购电成本最低为优化目标，采用安全约束经济调度算法对所述第一优化配置结果进行集中优化计算，获得第一出清结果；其中，所述第一出清结果包括运行日的机组启停计划、发电出力曲线、分时电价和分区电价。
16.作为优选方案，本技术在日前市场阶段，输电网侧依据配网侧的市场申报情况，以全网购电成本最低为优化目标，采用安全约束经济调度算法进行集中优化计算。这种输电网侧的出清方式，依据配网侧的优化配置结果对资源进行优化计算，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力。
17.所述虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第二优化配置结果；将第二优化配置结果发送到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果，具体为：
18.虚拟配电网侧根据实体输电网侧发布的市场需求，对可调节资源信息进行资源优化，获得第二市场余缺和对应的第二调节能力的结果；
19.将所述第二市场余缺和对应的所述第二调节能力的结果作为第二优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以总购电成本最小化为目标函数，通过安全约束经济调度程序对所述第二优化配置结果优化计算，组织市场出清，获得第二出清结果，所述第二出清结果包括实时市场竞价交易的发电计划、分时电价和分区电价。
20.作为优选方案，本技术在日内市场阶段，虚拟配电网侧以资源最优配置为原则，依
据各分布式资源的申报量价，对可调节资源信息进行内部优化；虚拟输电网侧的出清方式，依据配网侧的优化配置结果对资源进行优化计算，充分发挥虚拟配电网侧资源的调节能力，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力。
21.所述实体输电网侧发布的市场需求之前，还包括：
22.实体输电网侧进行市场预出清，依据预出清结果进行预计备用需求调整和供给紧张预警，根据调整后的备用需求和所述供给紧张预警进行市场需求发布。
23.作为优选方案，实体输电网侧进行市场预出清，依据预出清结果进行预计备用需求调整和供给紧张预警，根据调整后的备用需求和所述供给紧张预警进行市场需求发布。这种预初清的方式在输电网侧优化了发用计划，对资源进行了优化配置，提高了资源的聚合和协同优化能力。
24.所述根据所述第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，具体为：
25.获取第二出清结果，并根据所述第二出清结果和所述调整后的日前发用计划，更新市场需求信息，根据更新后的市场需求信息，更新虚拟输电网侧的出清结果；
26.对所述市场需求信息和所述出清结果进行多次迭代更新，直到达到预设的市场经济效益最大的目标，获得更新后的电力价格信息，并根据实时用电信息和所述更新后的电力价格信息优化所述发用计划，获得并输出日内发用计划。
27.作为优选方案，虚拟配电网侧依据输电网侧发布的实时发用计划进行多次调整，配网侧依据输电网侧的实时用电信息和配网侧主体更新的价格信息，以自身经济效益最大为优化目标，迭代优化自身出力获得并输出日内发用计划，使得市场可以充分考虑含高比例新能源的新型电力系统中新能源的波动性与随机性，有效减少了预测误差对市场出清结果和资源配置优化的影响。
28.相应地，本发明还提供一种虚拟电厂的多层交易装置，包括：日前市场优化出清模块和日内市场的优化出清模块；
29.其中，所述日前市场优化出清模块用于在日前计划阶段，获取实体配电网侧的分布式能源主体的日前市场申报情况，将所述日前市场申报情况输入第一配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧根据所述日前市场申报情况进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第一优化配置结果；将所述第一优化配置结果发送到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获取第一出清结果，并根据所述第一出清结果对日前发用计划进行调整，输出调整后的发用计划；
30.所述日内市场的优化出清模块在日内市场交易过程中，获取在实体输电网侧的市场需求，将所述市场需求输入第二配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第二优化配置结果；将第二优化配置结果发送到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果；根据所述第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，控制所述虚拟配电网侧的市场主体执行所述日内发用计划。
31.作为优选方案，日前市场优化出清模块和日内市场的优化出清模块中构建了虚拟配电网侧市场优化配置模型，对虚拟配电网侧资源进行优化，充分发挥了虚拟配电网侧资
源的调节能力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力；
32.在日内市场交易过程中，根据日内虚拟配电网侧的优化配置结果多次迭代市场需求信息和出清结果，使得市场可以充分考虑含高比例新能源的新型电力系统中新能源的波动性与随机性，有效减少了预测误差对虚拟输电网侧市场出清结果和资源配置优化的影响；
33.通过在日前和日内两个阶段，设置虚拟配电网侧的优化配置方式和虚拟输电网侧的市场优化出清方式，使得虚拟配电网侧和输电网之间配合对资源进行优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，提高了资源的聚合和协同优化能力，同时，对市场出清结果减少了误差。
34.所述日前市场优化出清模块包括第一配电网侧市场优化配置单元和第一输电网侧市场出清单元；
35.其中，所述第一配电网侧市场优化配置单元用于在虚拟配电网侧根据实体配电网侧的日前市场申报情况的电力需求信息，以购电成本最小为目标组织市场出清，并根据出清结果对可调节资源信息进行资源优化，获得第一市场余缺和对应的第一调节能力的结果；
36.所述第一输电网侧市场出清单元用于将所述第一市场余缺和对应的所述第一调节能力的结果作为第一优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以全网购电成本最低为优化目标，采用安全约束经济调度算法对所述第一优化配置结果进行集中优化计算，获得第一出清结果；其中，所述第一出清结果包括运行日的机组启停计划、发电出力曲线、分时电价和分区电价。
37.作为优选方案，本技术在日前市场阶段，第一配电网侧市场优化配置单元中，虚拟配电网侧以资源最优配置为原则，依据各分布式资源的申报量价，对可调节资源信息进行内部优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力。
38.第一输电网侧市场出清单元中输电网侧依据配网侧的市场申报情况，以全网购电成本最低为优化目标，采用安全约束经济调度算法进行集中优化计算。这种输电网侧的出清方式，依据配网侧的优化配置结果对资源进行优化计算，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力。
39.所述日内市场的优化出清模块包括第二配电网侧市场优化配置单元、第二输电网侧市场出清单元和迭代优化单元；
40.其中，所述第二配电网侧市场优化配置单元用于在虚拟配电网侧根据实体输电网侧发布的市场需求，对可调节资源信息进行资源优化，获得第二市场余缺和对应的第二调节能力的结果；
41.所述第二输电网侧市场出清单元用于将所述第二市场余缺和对应的所述第二调节能力的结果作为第二优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以总购电成本最小化为目标函数，通过安全约束经济调度程序对所述第二优化配置结果优化计算，组织市场出清，获得第二出清结果，所述第二出清结果包括实时市场竞价交易的发电计划、分时电价和分区电价。
42.所述迭代优化单元用于获取第二出清结果，并根据所述第二出清结果和所述调整
后的日前发用计划，更新市场需求信息，根据更新后的市场需求信息，更新虚拟输电网侧的出清结果；对所述市场需求信息和所述出清结果进行多次迭代更新，直到达到预设的市场经济效益最大的目标，获得更新后的电力价格信息，并根据实时用电信息和所述更新后的电力价格信息优化所述发用计划，获得并输出日内发用计划。
43.作为优选方案，本技术在日内市场阶段，在第二配电网侧市场优化配置单元和第二输电网侧市场出清单元中，虚拟配电网侧以资源最优配置为原则，依据各分布式资源的申报量价，对可调节资源信息进行内部优化；虚拟输电网侧的出清方式，依据配网侧的优化配置结果对资源进行优化计算，充分发挥虚拟配电网侧资源的调节能力，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力。
44.在迭代优化单元中，虚拟配电网侧依据输电网侧发布的实时发用计划进行多次调整，配网侧依据输电网侧的实时用电信息和配网侧主体更新的价格信息，以自身经济效益最大为优化目标，迭代优化自身出力获得并输出日内发用计划，使得市场可以充分考虑含高比例新能源的新型电力系统中新能源的波动性与随机性，有效减少了预测误差对市场出清结果和资源配置优化的影响。
45.相应地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如本发明内容所述的一种虚拟电厂的多层交易方法。
附图说明
46.图1是本发明提供的虚拟电厂的多层交易方法的一种实施例的流程示意图；
47.图2是本发明提供的虚拟电厂的多层交易方法的另一种实施例的流程示意图；
48.图3是本发明提供的虚拟电厂的多层交易方法的又一种实施例的流程示意图；
49.图4是本发明提供的虚拟电厂的多层交易装置的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.实施例一
52.请参照图1，为本发明实施例提供的一种虚拟电厂的多层交易方法，所述虚拟电厂包括虚拟配电网侧和虚拟输电网侧，应用于虚拟配电网侧，包括步骤s101-s102:
53.步骤s101:在日前计划阶段，获取实体配电网侧的分布式能源主体的日前市场申报情况，将所述日前市场申报情况输入第一配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧根据所述日前市场申报情况进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第一优化配置结果；将所述第一优化配置结果发送到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获取第一出清结果，并根据所述第一出清结果对日前发用计划进行调整，输出调整后的发用计划。
54.在本实施例中，第一配电网侧市场优化配置模型包括优化配置模型目标函数和优化配置模型约束条件，具体为：
55.优化配置模型目标函数：
[0056][0057]
式中，为配电网侧电力调度机构设定的购电价格或者售电价格；ω为鼓励用户参与需求响应而设定的补贴价格；δp
td
为配电网侧市场主体在时刻t通过需求响应削减的负荷量；p
td
为配电网侧市场主体在时刻t的负荷值；p
v,t
为电动汽车、分布式储能等能源主体的出力；为电力市场的统一出清电价；p
tw
为配电网侧在时刻t从电力市场中购买的电量。
[0058]
优化配置模型约束条件为各市场主体和支路的功率平衡约束。
[0059]
在本实施例中，第一输电网侧市场出清模型包括出清模型目标函数和出清模型约束条件，具体为：
[0060]
出清模型目标函数：
[0061][0062]
式中，n表示机组的总台数，包括非市场机组与市场机组；t表示所考虑的总时段数，其中d日每15分钟一个时段，考虑96个时段，d+1日考虑负荷高峰、低谷2个时段，故t为98；p
i,t
表示机组i在时段t的出力；c
i,t
(p
i,t
)表示机组i在时段t的运行费用，是与机组申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；nl表示线路总数；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；ns表示断面总数；
[0063]
出清模型约束条件包括系统负荷平衡约束、机组出力上下限约束、机组爬坡约束和线路潮流约束；
[0064]
系统负荷平衡约束：
[0065][0066]
式中，表示联络线j在时段t的计划功率，nt表示联络线总数，dt表示时段t的系统负荷。
[0067]
机组出力上下限约束：
[0068][0069]
式中，分别为第i台机组出力的上限、下限；
[0070]
机组爬坡约束：
[0071][0072]
式中，p
iup
、p
idown
分别为第i台机组向上、向下的爬坡速率限制；
[0073]
线路潮流约束：
[0074][0075]
其中，p
lmax
表示线路l的潮流传输极限；g
i-1
表示机组i所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子；g
l-j
表示联络线j所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子；k表示系统的节点数量；g
l-k
表示节点k对线路l的发电机输出功率转移分布因子；d
k,t
表示节点k在时段t的母线负荷值。
[0076]
在本实施例中，虚拟配电网侧根据所述日前市场申报情况进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第一优化配置结果，具体为：
[0077]
虚拟配电网侧根据实体配电网侧的日前市场申报情况的电力需求信息，以购电成本最小为目标组织市场出清，并根据出清结果对可调节资源信息进行资源优化，获得第一市场余缺和对应的第一调节能力的结果。
[0078]
将所述第一优化配置结果发送到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获取第一出清结果，具体为：
[0079]
将所述第一市场余缺和对应的所述第一调节能力的结果作为第一优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以全网购电成本最低为优化目标，采用安全约束经济调度算法对所述第一优化配置结果进行集中优化计算，获得第一出清结果；其中，所述第一出清结果包括运行日的机组启停计划、发电出力曲线、分时电价和分区电价。
[0080]
步骤s102:在日内市场交易过程中，获取在实体输电网侧的市场需求，将所述市场需求输入第二配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第二优化配置结果；将第二优化配置结果发送到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果；根据所述第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，控制所述虚拟配电网侧的市场主体执行所述日内发用计划。
[0081]
在本实施例中，第二配电网侧市场优化配置模型与第一配电网侧市场优化配置模型相同；其中，第二配电网侧市场优化配置模型的优化配置模型目标函数和优化配置模型约束条件与第一配电网侧市场优化配置模型的优化配置模型目标函数和优化配置模型约束条件相同。
[0082]
在本实施例中，第二输电网侧市场出清模型与第一输电网侧市场出清模型相同；其中，第二输电网侧市场出清模型的出清模型目标函数和出清模型约束条件与第一输电网侧市场出清模型的出清模型目标函数和出清模型约束条件相同。
[0083]
在本实施例中，虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第二优化配置结果；将第二优化配置结果发送到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果，具体为：
[0084]
虚拟配电网侧根据实体输电网侧发布的市场需求，对可调节资源信息进行资源优化，获得第二市场余缺和对应的第二调节能力的结果；
[0085]
将所述第二市场余缺和对应的所述第二调节能力的结果作为第二优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以总购电成本最小化为目标函数，通过安全约束经济调度程序对所述第二优化配置结果优化计算，组织市场出清，获得第二出清结果，所述第二出清结果包括实时市场竞价交易的发电计划、分时电价和分区电价。
[0086]
在本实施例中，根据所述第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，具体为：
[0087]
获取第二出清结果，并根据所述第二出清结果和所述调整后的日前发用计划，更新市场需求信息，根据更新后的市场需求信息，更新虚拟输电网侧的出清结果；
[0088]
对所述市场需求信息和所述出清结果进行多次迭代更新，直到达到预设的市场经济效益最大的目标，获得更新后的电力价格信息，并根据实时用电信息和所述更新后的电力价格信息优化所述发用计划，获得并输出日内发用计划。
[0089]
实施本实施例，具有以下有益效果：
[0090]
本技术的在日前和日内市场的申报过程中构建了虚拟配电网侧市场优化配置模型，对虚拟配电网侧资源进行优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力；
[0091]
在日内市场交易过程中，根据日内虚拟配电网侧的优化配置结果多次迭代市场需求信息和出清结果，使得市场可以充分考虑含高比例新能源的新型电力系统中新能源的波动性与随机性，有效减少了预测误差对虚拟输电网侧市场出清结果和资源配置优化的影响；
[0092]
通过在日前和日内两个阶段，设置虚拟配电网侧的优化配置方式和虚拟输电网侧的市场优化出清方式，使得虚拟配电网侧和输电网之间配合对资源进行优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，提高了资源的聚合和协同优化能力，同时，对市场出清结果减少了误差。
[0093]
实施例二
[0094]
请参照图2，为本发明实施例提供的一种虚拟电厂的多层交易方法，所述虚拟电厂包括虚拟配电网侧和虚拟输电网侧，应用于虚拟输电网侧，包括步骤s201-s202:
[0095]
步骤s201:在日前计划阶段，获取实第一配电网侧市场优化配置模型输出的第一优化配置结果；将所述第一优化配置结果输入到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，将第一出清结果发送到虚拟配电网侧，以使所述虚拟配电网侧根据所述第一出清结果对日前发用计划进行调整，输出调整后的发用计划。
[0096]
在本实施例中，第一配电网侧市场优化配置模型包括优化配置模型目标函数和优化配置模型约束条件，具体为：
[0097]
优化配置模型目标函数：
[0098][0099]
式中，为配电网侧电力调度机构设定的购电价格或者售电价格；ω为鼓励用户参与需求响应而设定的补贴价格；δp
td
为配电网侧市场主体在时刻t通过需求响应削减的负荷量；p
td
为配电网侧市场主体在时刻t的负荷值；p
v,t
为电动汽车、分布式储能等能源主体的出力；为电力市场的统一出清电价；p
tw
为配电网侧在时刻t从电力市场中购买的电量。
[0100]
优化配置模型约束条件为各市场主体和支路的功率平衡约束。
[0101]
在本实施例中，第一输电网侧市场出清模型包括出清模型目标函数和出清模型约束条件，具体为：
[0102]
出清模型目标函数：
[0103][0104]
式中，n表示机组的总台数，包括非市场机组与市场机组；t表示所考虑的总时段数，其中d日每15分钟一个时段，考虑96个时段，d+1日考虑负荷高峰、低谷2个时段，故t为98；p
i,t
表示机组i在时段t的出力；c
i,t
(p
i,t
)表示机组i在时段t的运行费用，是与机组申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；nl表示线路总数；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；ns表示断面总数；
[0105]
出清模型约束条件包括系统负荷平衡约束、机组出力上下限约束、机组爬坡约束和线路潮流约束；
[0106]
系统负荷平衡约束：
[0107][0108]
式中，表示联络线j在时段t的计划功率，nt表示联络线总数，dt表示时段t的系统负荷。
[0109]
机组出力上下限约束：
[0110][0111]
式中，分别为第i台机组出力的上限、下限；
[0112]
机组爬坡约束：
[0113][0114]
式中，p
iup
、p
idown
分别为第i台机组向上、向下的爬坡速率限制；
[0115]
线路潮流约束：
[0116][0117]
其中，p
lmax
表示线路l的潮流传输极限；g
i-1
表示机组i所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子；g
l-j
表示联络线j所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子；k表示系统的节点数量；g
l-k
表示节点k对线路l的发电机输出功率转移分布因子；d
k,t
表示节点k在时段t的母线负荷值。
[0118]
在本实施例中，将所述第一优化配置结果输入到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，具体为：
[0119]
获取第一优化配置结果，虚拟输电网侧以全网购电成本最低为优化目标，采用安全约束经济调度算法对所述第一优化配置结果进行集中优化计算，获得第一出清结果；其中，所述第一出清结果包括运行日的机组启停计划、发电出力曲线、分时电价和分区电价。
[0120]
步骤s202:在日内市场交易过程中，获取在实体输电网侧的市场需求，将所述市场
需求发送到第二配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第二优化配置结果；获取所述第二优化配置结果，并且将所述第二优化配置结果输入到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果；将所述第二出清结果发送到虚拟配电网侧，以使所述虚拟配电网侧根据所述第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，控制所述虚拟配电网侧的市场主体执行所述日内发用计划。
[0121]
在本实施例中，第二配电网侧市场优化配置模型与第一配电网侧市场优化配置模型相同；其中，第二配电网侧市场优化配置模型的优化配置模型目标函数和优化配置模型约束条件与第一配电网侧市场优化配置模型的优化配置模型目标函数和优化配置模型约束条件相同。
[0122]
在本实施例中，第二输电网侧市场出清模型与第一输电网侧市场出清模型相同；其中，第二输电网侧市场出清模型的出清模型目标函数和出清模型约束条件与第一输电网侧市场出清模型的出清模型目标函数和出清模型约束条件相同。
[0123]
在本实施例中，将所述第二优化配置结果输入到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果，具体为：
[0124]
获取第二优化配置结果，虚拟输电网侧以总购电成本最小化为目标函数，通过安全约束经济调度程序对所述第二优化配置结果优化计算，组织市场出清，获得第二出清结果，所述第二出清结果包括实时市场竞价交易的发电计划、分时电价和分区电价。
[0125]
在本实施例中，实体输电网侧发布的市场需求之前，还包括：
[0126]
实体输电网侧进行市场预出清，依据预出清结果进行预计备用需求调整和供给紧张预警，根据调整后的备用需求和所述供给紧张预警进行市场需求发布。
[0127]
参照图3，为本发明提供的虚拟电厂的多层交易方法的整体的流程示意图；
[0128]
实施本实施例，具有以下有益效果：
[0129]
本技术的在日前和日内市场的申报过程中构建了虚拟配电网侧市场优化配置模型，对虚拟配电网侧资源进行优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力；
[0130]
在日内市场交易过程中，根据日内虚拟配电网侧的优化配置结果多次迭代市场需求信息和出清结果，使得市场可以充分考虑含高比例新能源的新型电力系统中新能源的波动性与随机性，有效减少了预测误差对虚拟输电网侧市场出清结果和资源配置优化的影响；
[0131]
通过在日前和日内两个阶段，设置虚拟配电网侧的优化配置方式和虚拟输电网侧的市场优化出清方式，使得虚拟配电网侧和输电网之间配合对资源进行优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，提高了资源的聚合和协同优化能力，同时，对市场出清结果减少了误差。
[0132]
实施例三
[0133]
请参照图4，为本发明实施例提供的一种虚拟电厂的多层交易装置，包括：日前市场优化出清模块301和日内市场的优化出清模块302；
[0134]
其中，所述日前市场优化出清模块301用于在日前计划阶段，获取实体配电网侧的分布式能源主体的日前市场申报情况，将所述日前市场申报情况输入第一配电网侧市场优
化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧根据所述日前市场申报情况进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第一优化配置结果；将所述第一优化配置结果发送到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获取第一出清结果，并根据所述第一出清结果对日前发用计划进行调整，输出调整后的发用计划；
[0135]
所述日前市场优化出清模块包括第一配电网侧市场优化配置单元和第一输电网侧市场出清单元；
[0136]
其中，所述第一配电网侧市场优化配置单元用于在虚拟配电网侧根据实体配电网侧的日前市场申报情况的电力需求信息，以购电成本最小为目标组织市场出清，并根据出清结果对可调节资源信息进行资源优化，获得第一市场余缺和对应的第一调节能力的结果；
[0137]
所述第一输电网侧市场出清单元用于将所述第一市场余缺和对应的所述第一调节能力的结果作为第一优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以全网购电成本最低为优化目标，采用安全约束经济调度算法对所述第一优化配置结果进行集中优化计算，获得第一出清结果；其中，所述第一出清结果包括运行日的机组启停计划、发电出力曲线、分时电价和分区电价。
[0138]
所述日内市场的优化出清模块包括第二配电网侧市场优化配置单元、第二输电网侧市场出清单元和迭代优化单元；
[0139]
其中，所述第二配电网侧市场优化配置单元用于在虚拟配电网侧根据实体输电网侧发布的市场需求，对可调节资源信息进行资源优化，获得第二市场余缺和对应的第二调节能力的结果；
[0140]
所述日内市场的优化出清模块302在日内市场交易过程中，获取在实体输电网侧的市场需求，将所述市场需求输入第二配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第二优化配置结果；将第二优化配置结果发送到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果；根据所述第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，控制所述虚拟配电网侧的市场主体执行所述日内发用计划。
[0141]
所述第二输电网侧市场出清单元用于将所述第二市场余缺和对应的所述第二调节能力的结果作为第二优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以总购电成本最小化为目标函数，通过安全约束经济调度程序对所述第二优化配置结果优化计算，组织市场出清，获得第二出清结果，所述第二出清结果包括实时市场竞价交易的发电计划、分时电价和分区电价。
[0142]
所述迭代优化单元用于获取第二出清结果，并根据所述第二出清结果和所述调整后的日前发用计划，更新市场需求信息，根据更新后的市场需求信息，更新虚拟输电网侧的出清结果；对所述市场需求信息和所述出清结果进行多次迭代更新，直到达到预设的市场经济效益最大的目标，获得更新后的电力价格信息，并根据实时用电信息和所述更新后的电力价格信息优化所述发用计划，获得并输出日内发用计划。
[0143]
上述的虚拟电厂的多层交易装置可实施上述方法实施例的虚拟电厂的多层交易方法。上述方法实施例中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。本技术实施例的其余内容可参照上述方法实施例的内容，在本实施例中，不再进行赘述。
[0144]
本实施例，具有以下有益效果：
[0145]
日前市场优化出清模块和日内市场的优化出清模块中构建了虚拟配电网侧市场优化配置模型，对虚拟配电网侧资源进行优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，降低了市场资源优化配置的预测误差，提高了资源的聚合和协同优化能力；
[0146]
在日内市场交易过程中，根据日内虚拟配电网侧的优化配置结果多次迭代市场需求信息和出清结果，使得市场可以充分考虑含高比例新能源的新型电力系统中新能源的波动性与随机性，有效减少了预测误差对虚拟输电网侧市场出清结果和资源配置优化的影响；
[0147]
通过在日前和日内两个阶段，设置虚拟配电网侧的优化配置方式和虚拟输电网侧的市场优化出清方式，使得虚拟配电网侧和输电网之间配合对资源进行优化，充分发挥了虚拟配电网侧资源的调节能力，提高了资源的聚合和协同优化能力，同时，对市场出清结果减少了误差。
[0148]
实施例四
[0149]
相应地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任意一项实施例所述的虚拟电厂的多层交易方法。
[0150]
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
[0151]
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
[0152]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
[0153]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据移动终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0154]
其中，所述终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发
明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0155]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种虚拟电厂的多层交易方法，其特征在于，所述虚拟电厂包括虚拟配电网侧和虚拟输电网侧，所述多层交易方法包括：在日前计划阶段，获取实体配电网侧的分布式能源主体的日前市场申报情况，将所述日前市场申报情况输入第一配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧根据所述日前市场申报情况进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第一优化配置结果；将所述第一优化配置结果发送到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获取第一出清结果，并根据所述第一出清结果对日前发用计划进行调整，输出调整后的发用计划；在日内市场交易过程中，获取在实体输电网侧的市场需求，将所述市场需求输入第二配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第二优化配置结果；将第二优化配置结果发送到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果；根据所述第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，控制所述虚拟配电网侧的市场主体执行所述日内发用计划。2.如权利要求1所述的虚拟电厂的多层交易方法，其特征在于，所述虚拟配电网侧根据所述日前市场申报情况进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第一优化配置结果，具体为：虚拟配电网侧根据实体配电网侧的日前市场申报情况的电力需求信息，以购电成本最小为目标组织市场出清，并根据出清结果对可调节资源信息进行资源优化，获得第一市场余缺和对应的第一调节能力的结果。3.如权利要求2所述的虚拟电厂的多层交易方法，其特征在于，所述将所述第一优化配置结果发送到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获取第一出清结果，具体为：将所述第一市场余缺和对应的所述第一调节能力的结果作为第一优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以全网购电成本最低为优化目标，采用安全约束经济调度算法对所述第一优化配置结果进行集中优化计算，获得第一出清结果；其中，所述第一出清结果包括运行日的机组启停计划、发电出力曲线、分时电价和分区电价。4.如权利要求1所述的虚拟电厂的多层交易方法，其特征在于，所述虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第二优化配置结果；将第二优化配置结果发送到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果，具体为：虚拟配电网侧根据实体输电网侧发布的市场需求，对可调节资源信息进行资源优化，获得第二市场余缺和对应的第二调节能力的结果；将所述第二市场余缺和对应的所述第二调节能力的结果作为第二优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以总购电成本最小化为目标函数，通过安全约束经济调度程序对所述第二优化配置结果优化计算，组织市场出清，获得第二出清结果，所述第二出清结果包括实时市场竞价交易的发电计划、分时电价和分区电价。5.如权利要求4所述的虚拟电厂的多层交易方法，其特征在于，所述实体输电网侧发布的市场需求之前，还包括：
实体输电网侧进行市场预出清，依据预出清结果进行预计备用需求调整和供给紧张预警，根据调整后的备用需求和所述供给紧张预警进行市场需求发布。6.如权利要求4所述的虚拟电厂的多层交易方法，其特征在于，所述根据所述第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，具体为：获取第二出清结果，并根据所述第二出清结果和所述调整后的日前发用计划，更新市场需求信息，根据更新后的市场需求信息，更新虚拟输电网侧的出清结果；对所述市场需求信息和所述出清结果进行多次迭代更新，直到达到预设的市场经济效益最大的目标，获得更新后的电力价格信息，并根据实时用电信息和所述更新后的电力价格信息优化所述发用计划，获得并输出日内发用计划。7.一种虚拟电厂的多层交易装置，其特征在于，包括：日前市场优化出清模块和日内市场的优化出清模块；其中，所述日前市场优化出清模块用于在日前计划阶段，获取实体配电网侧的分布式能源主体的日前市场申报情况，将所述日前市场申报情况输入第一配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧根据所述日前市场申报情况进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第一优化配置结果；将所述第一优化配置结果发送到第一输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获取第一出清结果，并根据所述第一出清结果对日前发用计划进行调整，输出调整后的发用计划；所述日内市场的优化出清模块在日内市场交易过程中，获取在实体输电网侧的市场需求，将所述市场需求输入第二配电网侧市场优化配置模型中，以使所述虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，获得第二优化配置结果；将第二优化配置结果发送到第二输电网侧市场出清模型，以使所述虚拟输电网侧进行申报和出清，获得第二出清结果；根据所述第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，控制所述虚拟配电网侧的市场主体执行所述日内发用计划。8.如权利要求7所述的虚拟电厂的多层交易装置，其特征在于，所述日前市场优化出清模块包括第一配电网侧市场优化配置单元和第一输电网侧市场出清单元；其中，所述第一配电网侧市场优化配置单元用于在虚拟配电网侧根据实体配电网侧的日前市场申报情况的电力需求信息，以购电成本最小为目标组织市场出清，并根据出清结果对可调节资源信息进行资源优化，获得第一市场余缺和对应的第一调节能力的结果；所述第一输电网侧市场出清单元用于将所述第一市场余缺和对应的所述第一调节能力的结果作为第一优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以全网购电成本最低为优化目标，采用安全约束经济调度算法对所述第一优化配置结果进行集中优化计算，获得第一出清结果；其中，所述第一出清结果包括运行日的机组启停计划、发电出力曲线、分时电价和分区电价。9.如权利要求7所述的虚拟电厂的多层交易装置，其特征在于，所述日内市场的优化出清模块包括第二配电网侧市场优化配置单元、第二输电网侧市场出清单元和迭代优化单元；其中，所述第二配电网侧市场优化配置单元用于在虚拟配电网侧根据实体输电网侧发布的市场需求，对可调节资源信息进行资源优化，获得第二市场余缺和对应的第二调节能力的结果；
所述第二输电网侧市场出清单元用于将所述第二市场余缺和对应的所述第二调节能力的结果作为第二优化配置结果发送到虚拟输电网侧，以使虚拟输电网侧以总购电成本最小化为目标函数，通过安全约束经济调度程序对所述第二优化配置结果优化计算，组织市场出清，获得第二出清结果，所述第二出清结果包括实时市场竞价交易的发电计划、分时电价和分区电价；所述迭代优化单元用于获取第二出清结果，并根据所述第二出清结果和所述调整后的日前发用计划，更新市场需求信息，根据更新后的市场需求信息，更新虚拟输电网侧的出清结果；对所述市场需求信息和所述出清结果进行多次迭代更新，直到达到预设的市场经济效益最大的目标，获得更新后的电力价格信息，并根据实时用电信息和所述更新后的电力价格信息优化所述发用计划，获得并输出日内发用计划。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的一种虚拟电厂的多层交易方法。
技术总结本发明公开了一种虚拟电厂的多层交易方法、装置及存储介质，方法包括：在日前，获取实体配电网侧的日前市场申报情况，在虚拟配电网侧进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，虚拟输电网侧根据第一优化配置结果进行申报和出清，调整并输出日前发用计划；在日内，获取实体输电网侧的市场需求，虚拟配电网侧根据市场需求进行市场出清和对可调节资源信息进行优化配置，虚拟输电网侧根据第二优化配置结果进行申报和出清，并根据第二出清结果对市场需求进行迭代优化，获得并输出日内发用计划，控制虚拟配电网侧的市场主体执行所述日内发用计划。提高资源的聚合和协同优化能力，减少预测误差对市场出清结果和资源配置优化的影响。影响。影响。
技术研发人员：赵越 刘思捷 吴国炳 白杨 蔡秋娜
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司电力调度控制中心
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
