of System Simulation 第 35 卷第 5 期 2023 年 5 月 Vol. 35 No. 5 May 2023 热电联产虚拟电厂两阶段分布鲁棒优化调度 热电联产虚拟电厂两阶段分布鲁棒优化调度 范雅倩 1，于松源 1，房方 1, 2* (1. 华北电力大学 控制与计算机工程学院，北京 102206；2. 电站能量传递转化与系统教育部重点实验室，北京 102206) 体出力的优化调度。 提出了两阶段分布鲁棒优化调度方法，第一阶段考虑计划调度，旨在保证CHP-VPP的收益最大； 第二阶段基于矩不确定分布鲁棒方法，构建风光出力的不确定性模糊集，引入用户热舒适度 HOMIE 模型，降低电热净负荷波动幅度，实现对 CHP-VPP 内部各单元实时出力的优化调整。针 对IEEE14节点模型进行算例研究，分析了不确定参数、不同优化方法以及动态电价对调度结果的 影响 影响，结果表明：所提出的两阶段调度方法能够有效进行电热调度，实现系统的收益最大化和波 动最小化。 关键词 关键词：热电联产虚拟电厂；优化调度；矩不确定性；分布鲁棒优化；热舒适度 中图分类号：TP391.9 文献标志码：A 文章编号：1004-731X(2023)05-1046-13 DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.22-0059 引用格式 引用格式:

3.3.4 计算存储 ........................................................................... 10 3.3.5 调度中心 ........................................................................... 11 4 数字孪生平台....... 础设施，避免重复建设。 4 融合创新、先进实用。紧密围绕灌区业务和功能需求与 新一代信息技术融合创新，强化云计算、大数据、数字孪生、物 联网、人工智能、5G、区块链等信息技术应用，赋能灌区水资源 配置与供用水调度、水旱灾害防御等主要业务。 5 整体防护、安全可靠。按照相关法律法规和标准规范要 求，构建安全可靠的网络安全体系，保障网络等基础设施、数据 和信息系统的安全，应优先采用自主可控软硬件。 1 真运行、虚实交互、迭代优化，实现对物理灌区的实时监控、发 现问题、优化调度的新型基础设施。 1.5.2 建设任务 在灌区信息化建设基础上，充分利用智慧水利、数字孪生流 4 域、数字孪生水利工程和数字孪生水网建设等相关成果，强化 信息感知、资源共享、决策支持、泛在服务等体系构建；以数字 化场景、智能化模拟、精准化决策为路径，推进灌区数字化、监 控自动化、调度智能化建设，提高水旱灾害的预报、预警、预演、

、 泛在服务等体系构建； 以数字化 场景 、智能化模拟 、 精准化决策 为路径 ，推进灌区数字化 、 监控 自动化 、 调度智能化建设 ， 提高 灌区预报 、预警 、 预演 、 预案 ( “ 四预 ” ) 能力 ， 动 态 优 化 灌 区 水 资 源调度 ，充分发挥灌区综 合效益。 数字孪生灌区概述 来源：《数字孪生灌区建设技术指南》 建设任务 : P4 数字孪生灌区建设包括信息化基础设施、 业务管理数据、地理空间数据和外部共享数据 ，模型库包括 水利专业模型、智能识别模型、 可视化模型 ，知识库包括多年运行管理经验凝练成的专家经验和业务规则。 4 、 业务应用平台包括供需水感知与预报 ，水资源配置与供用水调度、水旱灾害防御、 工程管理、 自动控制、 量水与 水费计收、水公共服务及灌区一张图等主要业务模块。 5 、 网络安全体系包括组织管理、 安全技术、 安全运营、 监督检查、数据安全等。 6 、 运行维护体系包括管理制度， ，标准规范等。 数字孪生灌区系统组成 系 统 组 成 P6 业务应用平台 主要包括供需水感知与预报决策 、 水资源配置与供水调度 、 水旱灾害防御 、 工 要求。 程管理、 量水与水费计收、 水公共服务及灌区一张图等主要业务模块建设。 网络安全体系 主要包括组织管理。 安全技术、 安全运营、

习近平总书记提出要建设网络强国、 数字中国、 智慧社会 ，把“智慧社会” 作为建设创新型国家的重要内容 ， 这是党中央从党和国家事业全局出发做出的重要决策 构建智慧水利体系 ， 以流域为单元提升水情测报和智能调度能力 —2021 年《国家国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》 大力推进数字孪生流域建设 ， 并部署各流域管理机构…先行先试。 — 2021 年水利部召开推进数字孪生流域建设工作会议 产汇流机制约束的深度学习洪水预报模 型 技术成果： 提高模拟精 度 P18 在各类规划规程调度的基础上 ，根据工程调度的需求 ，在流域水利工 程 调度拓扑关系图上 ，针对调度对象和目标 ，可进一步优化水库水闸的 调度方式 不同控制单元 P19 各种水力特性单元开展数值模拟 ， 完整反应洪水调度的物理过程 技术成果： 提高模拟精 度 调度模型精细化模 拟 水工程控制方式 分段模式控制 建立了水文 - 模型算法通用化与标准 化 P23 结合空间地理信息系统 ，基于前处理模块形成的水工程、汇水单元、河网拓扑结构等基础信息 ，确定工 程 调度模型范围 ，以拖拽、链接等绘制或自动生成等方式 ，通过组件的组合和链接 ，形成流域或区域的水 系程拓扑关系图 ，为后续通用调度模型的构建提供数据底板。 水库 水闸 控制断面 技术成果： 提升建模效

马斯京 根河道 汇流模 型 山 丘 区 河 道 山 丘 反 干 GISTC 工程过 水模拟 模型 、水工 程复杂 调度模 型 型 、二维 水动力 模 型 道模型 、潮位 边界模 型 水文机理模型 四类下 垫面产 流模型 降雨 蒸发 泊 及 蓄 滞 洪 关联研判分析水库的实时 下泄流量、入库流量、蓄 水 量等信息。 · 工程信息： 概况分析流域重点水利工程的基本信息， 了解水库的基本工程概况、基础质量信息以及控运 计划，辅助水库工程调度决策。 用曲 短临降雨预警实时快速警示 工情态势 数 字 孪 生 瓯 江 防 洪 四 预 系 统 海量 IOT 感知数据精准研 判 雨情态势 关键水库与断面深化分析 水情态势 GISTC 单位： mm 漫堤长度 (km) 淹没面积 (km²) 15 日 8 时 -18 日 8 时 防汛调度 监测预警 未来 24h 中雨 0-05 摇电 绷紧“技术一料物一队伍一组织”链条，紧扣“如何管控风险”、“管控效果如何”核心问题；在做好监测、预报、预警和水工 程防洪 调度的同时，强化风险意识，落实工程巡查防守和应急处置措施，建立预警处置责任的执行落实、响应跟踪链路，督 促各市

《新型电力系统发展蓝皮书》 积极培育电力源网荷储一体化。负荷聚合服务、综合能源服务、虚拟电厂等贴近终端 用户的新业态新模式，整合分散需求响应资源，打造具备实时可观、可测、可控能力 的需求响应系统平台与控制终端参与电网调度运行，提升用户侧灵活调节能力。 2022.11 国家能源局 《电力现货市场基本规则 ( 征求意见 稿 ) 》 推动储能、分布式发电、负荷聚合商、虚拟电厂和新能源微电网等 新兴市场主体参与交易。 平衡问题尤为突出，需要更 灵活的能源管理系统。 增强电网稳定性 提升能源利用效率 · 通过智能体技术优化资源配置，提高可再生能源利用率，减少能 源浪费，实现能源高效利用。 · 智能体技术能够实时监测和调度电力系统，快速响应供需变化， 有效增强电网的稳定性和可靠性。 · 虚拟电厂通过智能体技术参与电力市场交易，实现资源的灵活调 度和优化配置，提升市场交易的效率和灵活性。 · 智能体技术在虚 成为亟待解决的问题。 促进市场交易灵活性 推动电力行业创新 随着技术进步和成本下降， 风光等可再生能源得到快速 发展。然而，其间歇性和不 确定性给电力系统带来挑战， 需要新型管理和调度技术。 传统能源面临资源枯竭、环 境污染严重及温室气体排放 过多等问题，这些挑战促使 全球能源结构转型，寻找更 加可持续的能源解决方案。 传统能源面临的挑战 可再生能源发展需求

“十五五”重大农业节水供水工程实施方案》 明确提 出，要实现灌区管理和用水调度数字化、网络化和智能 化。将灌区信息化建设，作为灌区建设内容部分的重中 之重 ! 。 l 《全国中型灌区续建配套与节水改造实施方案》 中明确 提出：着力推进前期工作，力争尽早开工建设。强化项 目管理，确保工程质量、进度和资金安全。抓住春灌前 有利时机，加快完成年度灌区改造任务，强化农业用水 科学调度，做好春灌保春耕工作，确保粮食生产供水需 向，以以数字孪生为理念、以物联网为 基础，强化信息感知、资源共享、决策 支持、泛在服务等体系构建；提供全渠 道控制系统，通过对水雨晴、流量，气 象，农情等信息的采集，运用系统软件 对灌溉区域的输配水进行调度模拟计算。 并根据模拟计算的结果，最终实现调配 水合理化、量测水精准化、控制自动化、 收费规范化。 北斗卫星 智慧灌区总体架构 业务 支撑 平台 感知 层 业务 应用 平台 用户 供需水预警与决策 工程管理 水资源配置与供需水调度管理 量水与水费计收 远程监控 水旱灾害防御调度 水公共服务 一体闸门、电站、 泵站信息化配套基础设施 水情、水质、工情、气象、 土壤墒情、农情立体感知 视频监控 遥感影像、地图、地理地形等空间 感知 工程管理用户 可视化模型 历史场景 调度方案 外部共享数据 消息中间件 GIS 服务

无人驾驶：设置场地区域，全局路径规划，自主行驶 多机协作：可设定多车协调调度，实现园区范围全覆盖 人机互动：可切换有人驾驶，可语音提醒、广播消息 自主保障：五重防撞，自主避障 适用于多种环境，如学校、公园、智慧园区、机场等。 智慧环保：无人清洁车产品特点 精准导航 智能决策 利用卫星定位、惯性 IMU 、激光 雷达及视觉等进行精准定位，实现 全局路径规划，自主调整决策。 智能调度 实况监控 能够对任务执行情况、车辆状 能够对任务执行情况、车辆状 况进行实时监控；通过后台控 制可实现线路实时设置、任务 时间设定以及多机协调调度。 环境感知 自主避障 通过激光雷达及视觉传感 器对环境进行识别，获取环 境实时动态，并依据环境信 息进行调整，针对任务执行 内容采取不同策略。 产品 特点 智慧环保：无人清洁车产品作业流程、基本指标 作业流程 基本指标 智慧环保：无人清洁车产品优势 产品优势 智慧环保：无人清洁车产品优势 智慧物管：可视化平台（指挥调度中心）  基于可视化引擎软件平台和渲染硬件平台，通过 ETL 工具将园区运行整体态势的实时及历史数据，用图形、图像等方式在 现有大屏幕上高清展示。  数据的图形图像高清展示有助于用户形象直观地认知、理解数据含义，有助于数据挖掘和新知识的获取。  能耗分析管理系统、视频监控中心、消防监控中心、绿色管理大数据都通过可视化平台展示 智慧物管：可视化平台（指挥调度中心） 3D