含多供能商的虚拟电厂多目标优化调度策略

随着社会环境及能源意识的增强,虚拟电厂的建设与发展受到越来越多的关注。在电力体制改革后的市场环境下,虚拟电厂将由供能不同的供能商联合运营。在此前提下,提出由供电商和供冷/热商多主体协同管理的含冷热电联供的虚拟电厂优化调度框架,围绕该架构,建立了兼顾供电商和供冷/热商利益的虚拟电厂多目标经济优化调度模型。然后,在模型中考虑电力潮流约束并对潮流约束进行二阶锥松弛(second order cone relaxation,SOCR)处理,在算例中利用主要目标函数法处理多目标优化问题,获得非劣解集。最后,提出改进熵权法-逼近于理想解法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)从非劣解中选取最优解。算例表明,多目标优化能够兼顾供电商和供热商的利益,并提高虚拟电厂的环保性,实现虚拟电厂的经济环保运行。     

分时电价影响下的多能源虚拟电厂双层优化调度

随着风光等可再生能源的大规模接入,其随机性、波动性的出力特点使得电力系统的调度变得困难甚至会造成严重的弃风弃光问题。为减小大规模新能源接入对电网带来的冲击,提出了一种基于分时电价的虚拟电厂双层优化调度模型。在上层模型中,以风光预测出力为计划出力进行申报,针对实际出力与预测出力之间的偏差,燃气轮机和储能电池协调配合对其进行平抑,在风光消纳最大的基础上,求得偏差最小的补偿方案,然后将上层出力传递至下层模型。在下层模型中,基于分时电价对抽水储能装置制定控制策略,以减小净负荷波谷差,然后采用自适应粒子群算法对各个火电机组的出力进行寻优。最后对比分析了不同风光预测误差对虚拟电厂经济性的影响,研究了抽水蓄能装置给净负荷曲线所带来的改变。结果表明:模型可以提升新能源消纳水平,基于分时电价的虚拟电厂能够实现收益最大化,保证区域内供需平衡。     

电动汽车参与下的虚拟电厂多目标优化调度

为了实现虚拟电厂中分布式发电机组的经济调度,同时减少虚拟电厂运行产生的污染,结合电动汽车与电力系统之间能量双向流动的特点,考虑虚拟电厂运行对环境的影响,建立了电动汽车参与下的虚拟电厂多目标优化调度模型。为了求解该模型,采用基于向量求值的粒子群优化算法(Vector Evaluated Particle Swarm Optimization,VEPSO),并通过8节点虚拟电厂仿真,对比分析多目标与单目标条件下优化调度结果,验证了所提出的方法可以使虚拟电厂以低成本运行,同时实现良好的环境效益。     

分散架构下多虚拟电厂分布式协同优化调度

双碳战略与电力市场改革背景下,未来配电网中将形成多虚拟电厂共存的格局。为实现利益主体各异的多虚拟电厂协调优化调度,该文基于“信息分离、决策协同”思想,提出一种基于拉格朗日对偶松弛的多虚拟电厂分布式协调优化调度方法。首先,构建多虚拟电厂分布式协调优化控制机制;接着,构建多虚拟电厂多时段协调优化调度模型,基于供需关系构建虚拟电厂间交易电价函数;然后,利用拉格朗日对偶松弛理论对优化模型进行松弛,将原问题转为多虚拟电厂分布式优化问题,并采用分布式部分可观测的马尔科夫决策过程将日前多时段协调优化调度问题重构为实时优化调度问题,基于改进量子遗传算法对优化问题进行求解;最后,通过仿真计算验证了所提方法的有效性。     

计及惩罚机制的多类电力市场下虚拟电厂优化调度

针对虚拟电厂(virtual power plant,VPP)为分布式电源相整合参与电力市场提供了可能,但可再生能源出力的随机性会影响系统安全运行,建立了相应的惩罚机制.基于该惩罚机制,VPP同时参与多类电力市场,兼顾了VPP经济性和安全性,制定了相应的调度策略.以VPP的收益最大为目标,建立了计及惩罚机制的VPP参与...     

基于多目标两阶段规划的虚拟电厂优化调度

虚拟电厂（virtual power plant,VPP）聚合分布式电源和负荷侧可调资源以统一整体参与能源市场交易,成为了提升新能源消纳、挖掘负荷侧需求响应潜力的有效途径。在此背景下,构建了基于多目标两阶段规划的虚拟电厂优化调度模型。日前阶段以市场运营收益和用户用能满意度最大化为目标,构建了虚拟电厂多目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解多目标问题的帕累托最优解,并提出综合效益指标对解进行筛选;实时阶段以偏差惩罚成本和弃风成本最小化为目标,构建了虚拟电厂鲁棒优化模型,考虑了热电联产机组（combined heat and power,CHP）灵活热电比对风电消纳的促进作用。最后,对某实际虚拟电厂进行算例分析,研究结果表明所提方法能够在保证虚拟电厂综合效益的前提下提高其能源利用效率。     

含风电及电动汽车虚拟电厂参与电力市场的优化调度策略

可再生能源发电及电动汽车充电的不确定性给电力系统运营带来新的挑战。针对含有风力发电和电动汽车充放电的虚拟电厂参与到电力市场中包含的不确定性问题,提出了一种混合储能虚拟电厂参与电力市场的优化调度策略。基于轮盘赌机制建立风力发电不确定性模型,将电动汽车的不确定性参数引入该模型,通过分析电力市场需求,制定基于不确定模型的随机优化调度方案。通过算例验证该方案的有效性和适用性,为混合储能虚拟电厂参与电力市场调度提供指导。     

基于双重激励含电动汽车的虚拟电厂优化调度

近年来,电动汽车因其在节能减排中具有优势而发展迅猛,但若无序充电则会导致系统负荷“峰上加峰”,在分时电价激励下,电动汽车有序充放电也会引起新的峰谷差出现。为了解决该问题,利用主从博弈思想,提出基于分时电价和碳配额双重激励的含电动汽车的虚拟电厂优化调度模型。首先,引入等效负荷的概念,并根据等效负荷制定双重激励政策,引导电动汽车峰时放电、谷时充电。虚拟电厂作为激励政策的制定者处于主体地位,以收益最大为目标函数,电动汽车作为激励政策的接受者处于从体地位,以成本最小为目标函数。最后,对所建立的优化模型求纳什均衡解,并和仅考虑分时电价激励对比。算例结果表明,所提模型可以提高虚拟电厂和电动汽车的总体收益,同时可以避免新的峰谷差出现。     

多协同市场下含电动汽车虚拟电厂的优化调度

随着我国《碳排放权交易管理办法》施行,虚拟电厂(virtual power plant,VPP)作为一种能够有效解决大规模分布式能源及电动汽车入网波动的手段,其在碳交易市场与其他能源市场下的调度优化成为研究热点.在此背景下,本文虚拟电厂引入电动汽车、电转气以及碳捕集设备,利用电转气与碳捕集设备的联合作用使得电力市场、天...     

电力现货市场环境下虚拟电厂的优化调控策略

分布式能源因其容量小、地理位置分散的特点,无法独立接入电网,虚拟电厂作为独立调控主体能够聚合各类分布式能源参与电力市场交易。电力现货市场环境下,虚拟电厂的调控策略对其参与多品种交易的收益影响较大。为此,提出一种电力现货市场环境下虚拟电厂参与多品种交易的优化调控策略。首先说明虚拟电厂参与多品种交易的调控流程;然后利用场景规划法和条件风险价值处理风电机组、负荷、电价和调频信号不确定性造成的影响;在此基础上,进一步地提出电力现货市场环境下虚拟电厂参与多品种交易的优化调控模型,利用分支定界算法求解模型得到最优调控策略;最后进行算例仿真。结果表明,所提的虚拟电厂优化调控策略不仅提高自身的经济效益,促进新能源的消纳,还减小系统削峰填谷压力,有利于系统安全稳定运行。     

计及多种柔性负荷的虚拟电厂热电联合鲁棒优化调度模型

针对热/电联合运行下多种柔性负荷协调优化不足以及面临的风、光出力和柔性负荷等多种不确定性,文章提出了一种考虑柔性负荷下的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)热电联合鲁棒优化调度方法.充分考虑可削减、可平移、可转移柔性负荷之间的协调互补性,分别以热/电负荷曲线标准差和系统综合运行成本最低为目标,建立...     

售电侧放开环境下含需求响应虚拟电厂的电力市场竞价策略

售电侧市场放开是我国新一轮电力体制改革的重点任务之一。文章考虑售电侧放开对需求侧资源参与电力市场的影响,提出了售电侧放开环境下计及需求响应的虚拟电厂（virtual power plant, VPP）竞价策略,建立了含虚拟电厂的电力市场竞价模型,在对虚拟电厂内部进行优化调度的基础上采用自适应学习方法对竞价模型进行求解,并以社会效益最大化为目标进行市场出清,最后选取算例对竞价策略的有效性进行验证。结论表明,售电侧放开环境下发电商与售电商的经济性有所提高且市场整体的用电需求得到调整,同时售电侧放开有利于需求侧资源参与市场竞争。     

考虑分时电价及光热电站参与的多能源虚拟电厂优化调度

针对分布式风电、光伏并网对电网调度运行的影响,利用光热电站(concentrating solar power plant,CSP)出力可调的特点,联合储能电池构建包含风电、光伏、光热及储能电池的多能源虚拟电厂(virtual power plant,VPP).根据光热及储能电池特性,基于分时电价制定运行策略,以各时段...     

考虑虚拟电厂多类电力产品的配电侧市场出清策略

为完善电力市场运营机制,挖掘不同类别虚拟电厂各自的优势,提出了一种虚拟电厂介入的配电侧市场出清策略。文中首先对虚拟电厂参与配电侧市场的商业运营模式和组织方法进行探讨,进而提出了一种考虑多种电力市场产品耦合关系的配电侧市场联合出清模型并推导了相应定价方法,所涉及的电力市场产品包括有功功率、无功功率、旋转备用、调频容量和调频里程。中国中山25节点实际配电系统和Matpower 141节点标准配电系统的案例仿真结果表明,所提配电侧市场方法具有高求解效率和普遍适用性。     

电力市场环境下虚拟电厂两阶段能量经济优化调度

随着分布式可再生能源在电网中的渗透率不断增加,虚拟电厂作为一种高效管理分布式可再生能源的技术已经引起国内外学者的广泛关注。提出一种非管制电力市场环境下的虚拟电厂两阶段能量经济优化调度方法,该方法将虚拟电厂的调度分为日前和日内2个阶段。在日前阶段,基于预测信息制定次日的最优调度计划并与日前电力市场签订协议;在日内阶段,以日前计划为参考,采用模型预测控制策略调整日内的运行计划,以消除由于预测误差导致的净负荷波动,同时尽可能减少来自日内平衡市场的罚款,降低总体运行成本。所提出的模型均使用商业求解器Gurobi进行求解。仿真数值结果表明：所提出的算法通过日前计划和日内调控的手段提高了可再生能源设备的利用率,具备一定的经济性和实用性,为虚拟电厂的经济调度提供了新的思路和途径。     

考虑电热综合需求响应的虚拟电厂优化调度

针对配电网中以电、热为代表的多类型负荷的快速增长,以及可控机组、储能装置、风机等分布式能源的协调调度问题,提出了考虑电热综合需求响应的虚拟电厂（virtual power plant,VPP）优化调度模型。首先,将风机、热电联产系统、多种储能装置、电锅炉、电热负荷集成为虚拟电厂,在用户侧,将基于电价型和激励型需求响应措施相结合,建立电热综合需求响应模型;然后,以最大化虚拟电厂运营利润为目标,采用机会约束模型描述风机、负荷预测的不确定性和内部功率平衡,并考虑各机组运行约束和网络安全约束;在合理控制和协调各组件出力的基础上生成调度方案,最后采用量子粒子群算法对模型进行求解。在算例中比较了不同需求响应方案对热电负荷曲线优化结果、网络安全、虚拟电厂经济性的影响,比较了不同置信水平下虚拟电厂的调度结果,从而验证了模型的可行性。     

虚拟电厂下计及分布式风电与储能系统的电力系统优化调度

清洁的可再生能源在电力系统中的渗透率不断提升。随着智能电网技术的发展,越来越多的分布式可再生能源接入电力系统运行。风电是最具商业潜力及发展前景的可再生能源之一。该文提出将分布式风电机组与储能设备构成虚拟电厂(virtual power plant,VPP)参与电力系统运行,并建立了计及虚拟电厂的电力系统优化调度模型。模型中同时考虑了功率及备用容量的优化调度,并利用条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)对系统运行成本进行风险管理。无须对电网的结构进行改变,虚拟电厂更适用于地理聚集程度较低的可再生分布式能源的调度和管理。同时,相较于常规的风电-储能联合运行模式,基于虚拟电厂的分布式可再生能源调度在降低系统风险的同时也提高了系统运行的经济性。     

考虑多个虚拟发电厂参与的多阶段市场交易方法

随着智能电网的发展,分布式电源(distributed generation,DG)广泛接入电力系统。然而以风能和太阳能为代表的单个DG对大电网来说视为不可见,在参与市场交易时存在诸多不利因素。考虑多能源资源的影响,建立了由DG、负荷以及储能组成的虚拟发电厂(virtual power plant,VPP)模型,同时将多个VPP进行互联,在满足各自VPP内部供需平衡的基础上,让盈余电量在VPP集群间进行共享,实现多阶段市场交易。提出的交易方法以VPP内部和网间的交易收益最大化为优化目标函数,以尽可能消纳可再生能源为目的,同时计入需求响应(demand response,DR)策略,得到网内用户科学用电计划、网间合理报价结果,为实现多个VPP健康灵活交易提供参考。     

计及5G基站储能和技术节能措施的虚拟电厂调度优化策略

为减小第五代移动通信技术基站大规模部署导致的城市电网供电压力,本文提出一种应用第五代移动通信技术基站节能措施,以及合理利用其内部储能电池的虚拟电厂优化调度模型.首先,将第五代移动通信技术基站负荷纳入虚拟电厂范畴,并对其采取节能措施优化供电需求.然后,将基站内部储能电池作为虚拟电厂储能装置,统一参与调度,平抑风、光出力波...     

考虑不确定性因素的虚拟电厂竞标模型

考虑了由风电场、抽水蓄能电站和燃气轮机组成的虚拟电厂(VPP).VPP可参与中期合同市场、日前市场以及平衡市场的运营,以利润最大化为其优化目标.由于电价和风电出力的不确定性以及不平衡惩罚的存在,VPP的竞标存在风险.针对电价预测精度较高、误差分布规律可以较为准确描述的特点,采用随机规划的方法处理电价的不确定性;针对风电出力预测精度较低、概率分布难以准确刻画的特点,采用鲁棒优化的方法处理风电出力的不确定性,即将不确定的风电出力限定在一个确定的区间内,通过调节鲁棒系数决策出不同程度上抑制不确定性影响的优化调度方案.基于上述两种方法,并考虑环境成本,建立了VPP鲁棒随机竞标模型,提高了VPP的实际利润,同时减轻了计算负担.算例分析证明了鲁棒随机竞标模型的有效性.