分散式虚拟电厂整合智能净零的混合系统及其方法与流程

本发明是有关于一种分散式虚拟电厂的系统及其方法，且特别是有关于一种分散式虚拟电厂整合智能净零的混合系统及其方法。

背景技术：

1、随着分散式能源(distributed energy resource，der)兴起，衍生整合区域电厂、需量反应、储能系统、配电系统及再生能源发电等聚合电力的概念，称为虚拟电厂(virtualpower plant，vpp)。

2、现行虚拟电厂是以电网云为基础的分散式电厂，可以通过电力聚合(poweraggregation)方式聚集各种不同技术类型的电力并参与电力自由市场交易，主要目的是增强电力调度能力以及促进电力自由市场交易的活络。

3、然而，现行虚拟电厂并未同步考量到碳轨迹等信息，但能源消耗多寡与碳轨迹之间的关系可谓是息息相关、缺一不可。现行虚拟电厂无法与碳盘查、碳减量与碳中和等碳管理议题进行碳轨迹的有效整合，难以协助企业加速实现净零转型目标。

技术实现思路

1、本发明的目的是在提供一种分散式虚拟电厂整合智能净零的混合系统及其方法，借以求出分散式虚拟电厂的电力资源的调度方式，此分散式虚拟电厂的电力调度能够同时满足企业经济效益与净零碳排的需求。

2、根据本发明的一态样，提供一种分散式虚拟电厂整合智能净零的混合方法包括：进行经济利润评估操作，以根据调度前费用信息判断调度前经济效益指标是否大于等于调度前经济效益指标门槛值；当经济利润评估操作的判断结果为是，进行调度前净零评估操作，以根据碳排管理信息判断调度前的净零年度碳排指标是否小于等于净零年度碳排指标门槛值；当调度前净零评估操作的判断结果为是，由智能中央调度平台基于调度前的净零年度碳排指标对多个分散式虚拟电厂进行分散式调度分配，前述的分散式调度分配包含每个分散式虚拟电厂的可参与电力交易辅助服务容量；每个分散式虚拟电厂根据分散式调度分配进行表后负载需量调度，前述的表后负载需量调度包含每个分散式虚拟电厂的实际规划参与电力交易辅助服务容量；进行调度需求评估操作，以判断于表后负载需量调度之后的智能中央调度平台的执行率是否大于执行率门槛值；当调度需求评估操作的判断结果为是，进行调度后净零评估操作，以根据于表后负载需量调度之后的碳排管理信息判断于表后负载需量调度后的净零年度碳排指标是否小于等于净零年度碳排指标门槛值；及当调度后净零评估操作的判断结果为否，重新进行分散式调度分配直到于表后负载需量调度后的净零年度碳排指标小于等于净零年度碳排指标门槛值。

3、在一些实施例中，前述的分散式虚拟电厂整合智能净零的混合方法还包括：于进行经济利润评估操作之前，通过多个虚实代理装置(cyber physical agent，cpa)收集调度前费用信息、碳排管理信息、企业资源规划(enterprise resource planning，erp)系统的原物料信息、制造执行系统(manufacturing execution system，mes)的工艺量测数据、气象信息、智能型预测保养(intelligent predictive maintenance，ipm)系统的设备监控信息与能源管理信息。

4、在一些实施例中，前述的分散式虚拟电厂整合智能净零的混合方法还包括：当经济利润评估操作或调度前净零评估操作的判断结果为否，通过所述多个虚实代理装置(cpa)再次收集企业资源规划(erp)系统的原物料信息、制造执行系统(mes)的工艺量测数据，然后再接着进行经济利润评估操作。

5、在一些实施例中，前述的调度前费用信息包括调度前电力交易平台总报价(costtpc)、调度前电力交易碳价(costc)与调度前各设备运维耗损费用(∑dn)，其中通过智能型预测保养(ipm)系统的设备监控信息来取得调度前各设备运维耗损费用(∑dn)，其中调度前经济效益指标(b)为：

6、

7、在一些实施例中，前述的碳排管理信息包括各类别温室气体以二氧化碳当量换算总温室气体(greenhouse gas，ghg)排放量(∑gasm)与碳权交易量(cn)，其中净零年度碳排指标(z)为：

8、z＝∑gasm-cn。

9、在一些实施例中，于表后负载需量调度之后的智能中央调度平台的执行率为中国台湾电力公司智能电表量测值与智能中央调度平台的投标容量的比值。

10、在一些实施例中，前述的智能中央调度平台根据以下算式进行分散式调度分配：

11、αn＝ga(capn,z,cem)；

12、capc＝∑αncapn-lp；

13、其中αn为所述多个分散式虚拟电厂中其中一者的调度比重，其中0<αn≤1，其中ga为人工智能演算法函数，其中capn为所述多个分散式虚拟电厂中其中该者的可参与电力交易辅助服务容量，其中capc为智能中央调度平台的可参与电力交易辅助服务容量，其中cem为设备监控信息、能源管理信息与气象信息的组合，其中lp为智能中央调度平台的投标容量减去中国台湾电力公司智能电表量测值。

14、在一些实施例中，前述的分散式虚拟电厂中其中一者依据以下算式进行表后负载需量调度：

15、

16、其中为所述多个分散式虚拟电厂中其中该者的实际规划参与电力交易辅助服务容量，cape为所述多个分散式虚拟电厂中其中该者的厂务排程与节能可供调度的最大化容量，capsto为所述多个分散式虚拟电厂中其中该者的储能系统可用容量，capder为所述多个分散式虚拟电厂中其中该者的并网型分散式能源可并网容量，capgen为所述多个分散式虚拟电厂中其中该者的柴油发电机容量，uan为所述多个分散式虚拟电厂中其中该者的已无法接受调度的不可调度容量，其中cape、capsto、capder、capgen取自能源管理信息。

17、在一些实施例中，前述的分散式虚拟电厂整合智能净零的混合方法还包括：当每个分散式虚拟电厂的实际规划参与电力交易辅助服务容量大于额度门槛值时，由每个分散式虚拟电厂自行参与中国台湾电力公司的电力交易平台投标；及当所述多个分散式虚拟电厂中至少一者的实际规划参与电力交易辅助服务容量小于等于额度门槛值时，由智能中央调度平台聚合每个分散式虚拟电厂的实际规划参与电力交易辅助服务容量，而由智能中央调度平台根据调度比重与聚合后的实际规划参与电力交易辅助服务容量来参与电力交易平台投标。

18、在一些实施例中，前述的分散式虚拟电厂整合智能净零的混合方法还包括：于电力交易平台投标之后，进行综合分析操作，以根据调度后费用信息计算调度后经济效益指标；其中调度后费用信息包括调度后电力交易平台总报价调度后电力交易碳价与调度后各设备运维耗损费用其中通过智能型预测保养(ipm)系统的设备监控信息与中国台湾电力公司智能电表量测值来取得调度后各设备运维耗损费用其中调度后经济效益指标为：

19、

20、在一些实施例中，前述的分散式虚拟电厂整合智能净零的混合方法还包括：当调度需求评估操作的判断结果为否，由智能中央调度平台基于于表后负载需量调度后的净零年度碳排指标重新对所述多个分散式虚拟电厂进行分散式调度分配以调整每个分散式虚拟电厂的调度比重。

21、在一些实施例中，前述的分散式虚拟电厂整合智能净零的混合方法还包括：当于表后负载需量调度后的净零年度碳排指标大于净零年度碳排指标门槛值，调整碳权交易量以调整净零年度碳排指标以使智能中央调度平台基于调整后的净零年度碳排指标重新对所述多个分散式虚拟电厂进行分散式调度分配。

22、在一些实施例中，前述的分散式虚拟电厂整合智能净零的混合方法还包括：当于表后负载需量调度后的净零年度碳排指标大于净零年度碳排指标门槛值，提高所述多个分散式虚拟电厂中的第一分散式虚拟电厂的调度比重，且减少所述多个分散式虚拟电厂中的第二分散式虚拟电厂的调度比重，以调整净零年度碳排指标以使智能中央调度平台基于调整后的净零年度碳排指标重新对所述多个分散式虚拟电厂进行分散式调度分配；其中第一分散式虚拟电厂的第一绿能发电量大于第二分散式虚拟电厂的第二绿能发电量。

23、根据本发明的一态样，提供一种分散式虚拟电厂整合智能净零的混合系统包括：智能中央调度平台、多个分散式虚拟电厂、多个虚实代理装置(cpa)及云端平台。所述多个分散式虚拟电厂通信连接智能中央调度平台。所述多个虚实代理装置(cpa)通过云端平台分别通信连接所述多个分散式虚拟电厂。所述多个虚实代理装置经配置以收集调度前费用信息、碳排管理信息、企业资源规划(erp)系统的原物料信息、制造执行系统(mes)的工艺量测数据、气象信息、智能型预测保养(ipm)系统的设备监控信息与能源管理信息。云端平台通信连接所述多个虚实代理装置，并经配置以实施包含以下步骤的操作：基于调度前费用信息产生调度前经济效益指标；当调度前经济效益指标大于等于调度前经济效益指标门槛值，基于碳排管理信息产生调度前的净零年度碳排指标；当调度前的净零年度碳排指标小于等于净零年度碳排指标门槛值，下达指令给智能中央调度平台使智能中央调度平台基于调度前的净零年度碳排指标对所述多个分散式虚拟电厂进行分散式调度分配以产生每个分散式虚拟电厂的可参与电力交易辅助服务容量与调度比重，每个分散式虚拟电厂基于可参与电力交易辅助服务容量产生实际规划参与电力交易辅助服务容量；计算于分散式调度分配后的智能中央调度平台的执行率；当执行率小于等于于执行率门槛值，下达指令给智能中央调度平台使智能中央调度平台通过增加每个分散式虚拟电厂的调度比重来重新进行分散式调度分配，直到执行率大于执行率门槛值；当执行率大于执行率门槛值，根据于分散式调度分配后的碳排管理信息产生于分散式调度分配后的净零年度碳排指标；及当于分散式调度分配后的净零年度碳排指标大于净零年度碳排指标门槛值，下达指令给智能中央调度平台使智能中央调度平台重新进行分散式调度分配直到于分散式调度分配后的净零年度碳排指标小于等于净零年度碳排指标门槛值。

24、在一些实施例中，当每个分散式虚拟电厂的实际规划参与电力交易辅助服务容量大于额度门槛值时，由每个分散式虚拟电厂自行参与中国台湾电力公司的电力交易平台投标。当所述多个分散式虚拟电厂中至少一者的实际规划参与电力交易辅助服务容量小于等于额度门槛值时，由智能中央调度平台聚合每个分散式虚拟电厂的实际规划参与电力交易辅助服务容量，而由智能中央调度平台根据调度比重与聚合后的实际规划参与电力交易辅助服务容量来参与电力交易平台投标。

25、在一些实施例中，当于分散式调度分配后的净零年度碳排指标大于净零年度碳排指标门槛值，提高所述多个分散式虚拟电厂中的第一分散式虚拟电厂的调度比重以增加分散式能源的零碳电力(zero carbon electricity)，且减少所述多个分散式虚拟电厂中的第二分散式虚拟电厂的调度比重以减少分散式能源的含碳电力(carbon-inclusiveelectricity)，以调整净零年度碳排指标以使智能中央调度平台基于调整后的净零年度碳排指标重新对所述多个分散式虚拟电厂进行分散式调度分配。其中第一分散式虚拟电厂的第一绿能发电量大于第二分散式虚拟电厂的第二绿能发电量。

26、因此，应用本发明实施例，可求出分散式虚拟电厂的电力资源的调度方式并同时满足企业经济效益与净零碳排的需求。