虚拟电厂(三大关键技术与六大功能特征)
虚拟电厂技术 (VPP,Virtual Power Plant) ,是将电源、可控负荷和储能系统有机结合,通过虚拟电厂的控制中心,合并作为一个特别整体参与电网运在虚拟电厂中,每一部分均与控制中心相连,通过智能电网的双向信息传送,进行统一调度协调机端潮流、受端负荷以及储 能系统,以达到降低发电损耗、减少温室气体排放、优化资源利用、降低电网峰值负荷和提高供电可靠性的目的。
新型电力系统多源异构数据融合技术研究现状及展望
能源转型背景下,新型电力系统以清洁低碳、开放互动为目标不断建设,同时监测技术与通信技术也快速发展,电力系统中的数据来源更加广泛,数据结构更加复杂,为新型电力系统数据融合提供数据基础的同时也提出了挑战。首先,分析新型电力系统数据特征,提出新型电力系统的数据融合需求;接着,介绍新型电力系统数据模型、多源异构数据融合技术层级,分析关键融合技术的优缺点,并对不同技术的适用场景进行分析;然后,分别从输配协同、源网荷储协同、虚拟电厂、多元负荷、电碳市场交易5个典型场景,对多源异构数据融合的数据需求、数据来源、融合目标、常见方法及研究难点进行归纳;最后,对新型电力系统数据融合技术的未来研究发展进行了展望。
考虑阶梯式碳交易及综合需求响应的虚拟电厂优化调度
双碳目标下,多能耦合协同运行的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)能够有效提升系统经济效益。为降低VPP碳排放量,同时挖掘其需求侧可调节潜力,提出一种考虑阶梯碳交易及综合需求响应的虚拟电厂优化调度模型。首先,基于阶梯式碳交易机制,考虑虚拟电厂各组成元件约束,建立参与碳交易市场的虚拟电厂模型;其次,将需求响应分为价格型需求响应和替代性需求响应,分别构建响应模型;最后,考虑购能成本、系统运营成本和阶梯式碳交易成本,以VPP在调度周期内收益最大为目标函数建立虚拟电厂低碳经济运行模型,并通过算例仿真验证所提模型的有效性。
基于信息差距决策理论的虚拟电厂报价策略
为进一步提升分布式能源的调节潜力,基于信息差距决策理论,将探讨虚拟电厂(virtual power plant,VPP)在参与需求响应(demand response,DR)策略时的竞价方式分为平衡型、保守型和进取型3种策略模型,并为每种策略设计鲁棒函数和机会函数,分别实现对不同类型决策的优化。同时,设置ε约束模型,考虑了碳排放和利润的权衡关系。采用IEEE 18节点系统作为仿真环境,验证了所提方法的优点和必要性。仿真结果表明,保守型VPP能够保证在未来价格落入最大鲁棒性区间时获得最小关键利润;进取型VPP能够从意外的价格波动中获益,并实现期望的利润。
虚拟电厂参与能量与辅助服务市场的协同优化策略
虚拟电厂作为一种具备储能特性的灵活性资源,虽然其在配合电网削峰填谷、消纳新能源等方面的作用越发重要,但其目前在市场运营上缺乏经济性及高效性,直接导致其参与市场积极性不足。鉴于此,提出一种虚拟电厂参与电能量市场与辅助服务市场协同工作策略。首先,基于现货市场电价与虚拟电厂的聚合情况,确定其参与市场各时段策略;其次,以虚拟电厂收益最大化为目标,采用动态规划方法构建多时间尺度下虚拟电厂参与现货电能量-调频市场协同优化模型;最后,通过仿真分析对比虚拟电厂只参与单独市场与联合优化情况下的收益及利用率,并使用shapely值法对参与虚拟电厂聚合的各类资源进行收益分摊分析,验证所提方案的可行性及有效性。
考虑可调市场和外部需求响应的虚拟电厂优化运行策略
虚拟电厂参与电网需求响应已成为新型电力系统削峰填谷的重要手段,提高虚拟电厂在电力市场的获益能力十分关键。为此,提出一种考虑可调市场和外部需求响应的虚拟电厂优化运行策略。首先,建立调节市场(regulating market,RM)和需求响应交换市场(demand response exchange market,DRXM)模型;其次,考虑外部需求响应(external demand response,EDR)灵活性,建立虚拟电厂参与日前和调节市场的运行决策框架。DRXM作为多个EDR供应商的聚合者,向虚拟电厂提供EDR服务,降低RM的不平衡惩罚,提高虚拟电厂经济性;然后,构建虚拟电厂双层优化运行模型,上层虚拟电厂通过参与DRXM降低RM惩罚,实现利润最大化,下层配电系统运营商通过清除日前和调节市场偏差,实现运行成本最小化,采用KKT条件将优化模型转化为单层问题求解;最后,以改进IEEE 33节点配电网系统进行算例分析,验证了所提策略对虚拟电厂获益能力提升的有效性。