高比例可再生能源渗透下多虚拟电厂多时间尺度协调优化调度

考虑可再生能源出力、电力负荷和电价等一系列不确定性因素,提出了高比例可再生能源渗透下的多虚拟电厂日内两阶段优化调度模型.该模型通过对多虚拟电厂中运行设备小时级时间尺度和分钟级时间尺度的协调优化,达到分级消除系统中随机和扰动因素的影响,实现高比例可再生能源的安全消纳.并且在多虚拟电厂优化调度模型中,借助Markowitz...     

可再生能源发电系统虚拟惯量动态控制仿真模型

针对可再生能源发电系统大规模接入电网后,因电网总惯量减小而导致小干扰稳定性能减弱的问题,提出了能够有效提高系统转动惯量的多可再生能源发电系统虚拟惯量动态鲁棒控制方法。文章研究了风电、光伏和储能系统虚拟惯量及其控制机理,建立多可再生能源发电系统的转子运动方程;研究基于多可再生能源发电系统转动惯量动态控制和电网小扰动稳定判别模型的系统稳定性鲁棒控制,建立可再生能源出力和负荷波动下的虚拟惯量动态鲁棒控制模型;基于ADPSS仿真平台,针对多可再生能源虚拟惯量动态控制模型,搭建了风电、光伏和储能与无穷大系统并联模型。对所建立虚拟惯量控制模型进行的仿真分析表明,该模型能够有效地提高多可再生能源发电系统接入条件下的电力系统稳定性。     

含可再生能源的虚拟电厂参与碳市场交易优化模型北大核心CSCD

针对含有可再生能源的虚拟电厂参与电力市场交易的机制进行分析并建立模型。从现有的绿证交易、碳市场交易模型进行分析,说明虚拟电厂参与市场交易的主要机制和模式。对于虚拟电厂在节能减排方面的作用进行分析,并针对虚拟电厂参与电力市场和碳市场的联动交易机制进行建模,利用系统仿真对所提出的模型进行验证,结果表明文章所提模型是合理的和有效的。     

考虑碳交易的虚拟电厂与常规机组合作空间研究

从现有碳排放权交易机制出发,假设虚拟电厂参与清洁发展机制交易,而常规机组参与碳排放权交易市场,分析了两者由于碳排放、备用、发电成本等方面具有互补性而形成的合作空间,并采用Shapley值法分配合作收益,研究了碳排放模式、虚拟电厂对可再生能源的预测精度、碳排放价格等因素对虚拟电厂与常规机组的合作影响,为虚拟电厂与常规机组合作谈判提供了一种定量分析的方法。     

基于模型预测控制技术的电厂优化运行研究

发电厂由于其对分布式能源资源的有效管理和控制,已经成为分散式发电产业的驱动力。发电厂的运营策略大多是根据日前的预测来设计的。然而,可再生能源（RES）和负荷在电力调度中的预测误差会导致次优运行。提出了一种基于带反馈校正（FC）的模型预测控制（MPC）技术的电厂实时优化能量管理策略,以补偿预测误差。该策略是在真正的电厂运行上实施的。仿真结果表明了该策略的有效性,更好地跟踪实际可用资源,能够将需求与供给之间的不匹配将至最低。     

虚拟电厂的法律框架

虚拟电厂有助于应对可再生能源的间歇性,促进可再生能源发展。然而作为新生事物,虚拟电厂的法律规制阙如,相关法律理论亟须做出有效回应。对虚拟电厂法律框架的勾勒主要包含虚拟电厂的法律界定、管理制度、运作机制、信息安全与数据保护、法律规制的立法选择等内容。虚拟电厂是借助先进信息技术的能源聚合平台,是负荷管理的服务提供商。虚拟电厂需要在电力市场化的环境下运行,需要拆分传统的、垂直一体化的电力系统,使发电、输电、配电和供电系统相分离,应确立适应虚拟电厂管理的法律制度,通过法律破除电网企业的自然垄断地位。虚拟电厂交易各方包括分布式电源、聚合平台、输电系统运营者、配电系统运营者以及电力用户,交易标的是电力。鉴于虚拟电厂的交易特征,应建立基于虚拟电厂的电价法律机制,使电价真实反映市场供需状况。在信息化背景下,虚拟电厂相关法律应确立信息安全保障的理念与原则,合法使用个人数据信息,加强对个人数据的保护。虚拟电厂的立法有两种思路,一是单独立法;二是首先在电力基本法中纳入关键条款,然后再开展单独立法工作。     

基于经济模型预测控制的多虚拟电厂两阶段协调优化调度

在考虑新能源出力具有不确定性的条件下,如何实现多虚拟电厂经济优化运行是当前研究的热点.本文提出了基于经济模型预测控制的多虚拟电厂日前日内两阶段协调优化调度方法.首先,建立了包括风电机组和燃气轮机的分布式电源模型及储能电池模型,设计了参与需求响应的可中断负荷模型;接着,以最大化多虚拟电厂收益为目标,基于改进经济模型预测控...     

基于双层合作博弈的虚拟电厂滚动优化调度研究

为了应对当下高比例可再生能源和大规模电动汽车的接入给虚拟电厂双侧运行带来的挑战,提出了一种改进的Shapley值分配方法用于解决联盟收益分配问题。以虚拟电厂为中介,分别构建了以联盟收益最大化为目标的“需”侧用户-虚拟电厂联盟和“供”侧虚拟电厂-主动配电网联盟,再将双侧的合作博弈模型联系起来,构成基于双层合作博弈的虚拟电厂滚动优化调度模型。利用改进的Shapley值进行联盟收益再分配,从而达到用户、虚拟电厂和主动配电网三方主体收益的最大化,最后进行实验验证。结果表明：该模型使三方主体收益相较于未合作博弈和任一单层合作博弈分别提高了15.64%,6.95%和6.949%,提高了系统运行的经济性。     

虚拟电厂在全球能源转型中的战略地位与实践探讨

随着全球面临日益紧迫的气候变化挑战和对清洁、可再生能源的追求,能源转型已经成为不可逆转的大势。在这一转型过程中,虚拟电厂逐渐浮现为核心的创新模型,充当了集成和优化分布式能源资源的关键角色。虚拟电厂并非实体的发电设备,而是利用先进的信息技术和控制策略,将分布式能源资源（如太阳能、风能、储能设备等）集成在一起,形成一个统一的、可控制的能源供应体系。这种整合不仅提高了电力系统的灵活性和稳定性,还为电力市场带来了新的经济机会。全球各地,尤其是欧洲、北美和亚洲的一些先进地区,已经开始积极探索和应用虚拟电厂技术,以解决电网融合问题、增强电网容量和优化能源配置。在全球范围内,虚拟电厂已成为能源转型中的重要驱动力,促进了分布式能源的大规模部署、提高了电网的操作效率,更重要的是为全球应对气候变化和实现可持续发展目标提供了有力支撑。     

计及分布式储能的虚拟电厂优化调度

分布式储能是虚拟电厂的优质可调节资源。为提高含分布式储能的虚拟电厂收益,构建了虚拟电厂中柴油发电机和风光可再生能源机组的模型;分别建立了并网型储能与用户侧储能两种分布式储能的运行约束条件;基于日前市场分时电价对虚拟电厂资源进行了优化调度算例分析。研究结果表明,受需量约束的限制,用户侧储能的收益能力不如并网型储能;不同需量约束将影响用户侧储能为虚拟电厂进行电价套利的能力;用户侧储能的个数越多,虚拟电厂的总收益越少。     

可再生能源的外部不经济性研究

明确可再生能源的外部不经济性,可以更好地促进可再生能源的发展.提出可再生能源外部不经济性的概念,阐明其由生产者的不经济性、消费者的不经济性、环境的不经济性组成.通过建立可再生能源外部不经济性预测指数模型、线性模型以及关联性模型,计算并分析了外部不经济性指标的变化趋势.计算分析结果表明,可再生能源的市场因素、政策因素、资...     

大规模可再生能源接入区域电网侧储能频率稳定控制方法研究

储能技术可以解决可再生能源大规模并网的波动问题。文章以大规模可再生能源接入地区电网侧储能为研究对象,重点关注改善大规模可再生能源接入地区频率稳定的控制方法。首先通过灵敏度分析,求取影响频率特征指标的主导参数;对比不同技术路线的虚拟惯量控制策略,提出了计及储能频率控制策略的电力系统频率响应模型,用于分析不同频率控制策略对实际电网的惯量支撑能力;最后利用Matlab/Simulink建立某可再生能源高占比区域电网频率响应模型,验证不同虚拟惯量支撑手段对于改善频率特征指标的有效性。     

虚拟电厂落地适应性分析——以阿荣旗奶源基地为例

为研究增设虚拟电厂对阿荣旗奶源基地电网改造的适应性,首先基于虚拟电厂的演进趋势以及我国发展现状,提出一套针对合约型向市场型转型的两阶段虚拟电厂运行优化模型,并基于实际情况选定两阶段的控制设备分别为电锅炉和蓄电池储能进行最优调度仿真。其次基于仿真结果,分析一阶段合约型虚拟电厂中电锅炉作为价格型负荷侧响应的经济收益,以及二阶段市场型虚拟电厂中储能对系统削峰填谷的意义。最后,通过对比虚拟电厂和扩建变电站的传统方案在系统运行稳定性和经济性上的差异,得到“虚拟电厂可以作为响应电力体制改革和清洁能源转型过渡阶段的有效思路”的结论,并根据分析结果对虚拟电厂在现阶段的实际规划和发展提出了建设性意见。     

考虑多能源协同的可再生能源电网快速解列电压优化控制策略北大核心CSCD

针对含可再生能源接入的电力系统在发生故障后,使得电网中部分机组运行解列,其对电网电压造成影响的问题,提出了一种考虑多能源协同的可再生能源电网快速解列电压优化控制策略。首先,分析电/气/热等多种能源间的转换特性和可调节特性,并分析含电/气/热等多种能源转换系统接入可再生能源电网后系统的运行特性,建立含多能源转换系统的可再生能源电网稳态模型;然后,考虑可再生能源电网解列时系统中重要负荷电能恢复量、系统电压波动量两个优化目标,建立可再生能源电网快速解列电压优化控制模型,并对控制模型进行求解;最后,以西北某地区电网运行数据为基础,搭建含多能源转换系统的可再生能源电网等值模型,分析并验证文章提出的电网快速解列电压优化控制模型的可行性和有效性。     

考虑风光不确定性的分布式能源集成虚拟电厂收益-风险均衡模型

文章将风电场、光伏发电、小水电站等分布式能源聚合为虚拟电厂,并考虑价格型需求响应负荷及激励型需求响应负荷,以运营收益最大化为目标,综合考虑负荷供需平衡约束、机组运行约束以及旋转备用约束等,构建虚拟电厂常规调度优化模型,利用条件风险价值法(CVaR)和鲁棒随机优化理论构造虚拟电厂风险规避优化模型。最后,以独立微电网作为实例对象,验证了模型能够在最大化经济效益的同时,最大化利用清洁能源,合理控制运营风险,实现虚拟电厂最优化运营。     

基于信息物理模型的可再生能源电网能量平衡控制

分布式电源从属于不同运营部门,相互之间缺乏有效的信息交换,难以进行集中控制。文章针对可再生能源电网中由于新能源占比较高,易出现出力波动或出力不足,难以保障供能可靠性等问题,提出一种基于信息物理融合的可再生能源电网分布式能量控制模型。首先,为进一步提高可再生能源电网能量平衡控制能力,建立了可再生能源电网信息物理模型;然后,考虑可再生能源波动性对系统的干扰,建立一种自适应滑模观测器对可再生能源电网的扰动进行估计;最后,提出一种基于可再生能源电网的分布式协同控制器,并基于李雅普诺夫稳定性理论验证了该控制器的收敛性。仿真结果表明,文章所提出的控制方法可以提高可再生能源电网的能源利用率,增强系统的鲁棒性。     

可再生能源电厂并网对地区电网的影响

生物质能发电、风电、水电等可再生能源机组的并网将改变地区原有的电力系统的特性.文章从地区电网的动态稳定性、供电可靠性、调度运行、网供负荷预测、电能质量等方面就可再生能源电厂并网对地区电网的影响进行了分析,对如何消除不利影响,实现电网安全、稳定、经济地运行,提出了一些对策.     

基于随机鲁棒优化的虚拟电厂灵活调峰投标策略

为量化分析虚拟电厂的灵活调峰能力,文章提出虚拟电厂参与能量、备用和灵活调峰市场的最优投标策略,建立虚拟电厂参与主辅市场的联合出清模型。基于场景的随机优化刻画实时电价的不确定性,提出一种随机鲁棒优化方法,控制新能源出力随机性引起的运行成本。基于实际虚拟电厂的数值仿真表明,虚拟电厂能够有效提供灵活调峰服务,随机鲁棒优化为刻画虚拟电厂所面临的多重不确定性提供理论方法。     

可再生能源交直流送出型电网暂态能量有限时间控制模型

为提高大规模可再生能源经交直流混合通道送出型送端系统在大扰动下的暂态能量控制能力和稳定性,文章提出了一种基于交直流混联电网能量函数模型的送端电网暂态能量分布式协调有限时间控制模型。在将风电、光伏等可再生能源发电系统等值为同步电源的基础上,建立了交直流混联系统电网能量函数模型和能量交互拓扑模型。针对送端系统中可再生能源发电系统不确定性带来的能量调节干扰,考虑储能的调节能力,建立了基于二阶多智能体的送端电网暂态能量有限时间干扰观测器和非线性积分滑模控制模型。以某可再生能源送出型电网网架结构数据为例,采用所建立的可再生能源交直流送出型电网暂态能量仿真模型进行仿真。仿真及分析结果表明,文章所提出的可再生能源交直流送端电网暂态能量控制模型,能够有效提高电网暂态过程中的功角稳定性能和频率稳定性能。     

基于实时电价的含储能可再生能源系统协同调度策略

间歇性可再生能源和高渗透率的储能设备使能源系统的供需平衡控制愈加复杂,为能源系统的协同调度带来了挑战。针对含储能可再生能源系统,提出了一种基于实时电价的能源系统协同调度策略。首先,建立了含风光、储能系统、火电机组及多类型用户的可再生能源系统模型。其次,提出了一种双层规划模型,将实时电价和能源调度有机集成,实现了能源系统的协同调度优化。最后,基于KKT算法与改进麻雀优化算法实现模型求解。仿真实验表明了基于实时电价的协同调度策略对于含储能可再生能源系统的协同调度优化及系统效益提高具有重要意义。