计及分布式储能的虚拟电厂优化调度
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0 前言 随着社会经济的快速发展和世界能源危机
的 日 益 加 剧 袁太 阳 能 尧风 能 等 清 洁 无 污 染 的 分 布 式 可 再 生 能 源 迎 来 了 新 的 发 展 契 机 遥 然 而 袁分 布 式 可 再 生 能 源 存 在 容 量 小 尧随 机 性 尧波 动 性 和 分 散 性 特 点 袁仅 靠 其 参 与 电 力 市 场 的 运 营 袁难 度 较 大 [1]遥 虚 拟 电 厂 渊Virtual Power Plant袁VPP冤的 提 出 为解决分布式可再生能源参与电力市场的运营 提 供 了 有 效 的 方 案 遥 VPP 是 一 种 含 有 多 种 可 再 生 能 源 尧可 中 断 负 荷 尧电 动 汽 车 等 电 力 资 源 的 特 殊 电 厂 袁聚 集 数 量 众 多 尧分 布 零 散 的 电 源 或 负 荷 袁在 不 改 变 可 再 生 能 源 并 网 方 式 的 前 提 下 袁借 助 协 调 控制技术可以参与电力市场交易和电网的移峰填 谷 袁有 利 于 资 源 的 合 理 优 化 配 置 与 利 用 袁实 现 各 电 力 资 源 之 间 的 协 调 优 化 运 行 [2]遥 当 前 袁VPP 已 经 成 为 众 多 专 家 学 者 研 究 的 热 点 遥 文 献 [3]建 立 了 一 个 考 虑 热 电 互 补 和 源 -网 -荷 互 动 的 多 目 标 协 调 优 化 模 型 袁实 现 了 VPP 内 部 的 协 调 优 化 调 度 袁有 效 地减小了可再生能源发电和负荷的不确定性对 系 统 供 电 可 靠 性 造 成 的 影 响 袁有 利 于 提 高 系 统 稳 定 性 和 能 源 利 用 效 率 遥 文 献 [4]建 立 了 计 及 风 电 机 组 出 力 不 确 定 性 的 VPP 优 化 调 度 模 型 袁 以 VPP 系 统 运 行 成 本 最 小 为 目 标 函 数 袁并 确 定 相 应 的 约 束 条 件 袁可 有 效 地 提 高 VPP 系 统 运 行 的 经 济 性 遥
与 其 他 储 能 类 型 相 比 袁用 户 侧 储 能 的 单 体 项 目 容 量 更 小 袁在 当 前 的 电 力 市 场 环 境 下 袁当 用 户 侧 的 总 出 力 超 过 需 量 申 报 值 时 袁超 出 部 分 的 电 量 将 受 到 两 倍 的 需 量 电 费 罚 款 遥用 户 侧 储 能 通 过 调 节 自身出力对变压器需量进行管理的功能更接近电 力 用 户 袁更 有 利 于 解 决 电 网 的 供 需 平 衡 问 题 袁可 帮 助 用 户 优 化 用 电 袁有 效 降 低 用 电 成 本 [7]遥 文 献 [8]通
作 为 VPP 中 优 质 可 调 节 资 源 的 分 布 式 储 能 的 功 率 及 容 量 规 模 相 对 较 小 袁接 入 位 置 灵 活 袁可 实 现 分 布 式 可 再 生 能 源 的 平 滑 波 动 尧跟 踪 调 度 输 出 和 调 峰 调 频 袁可 满 足 大 规 模 接 入 并 网 的 要 求 袁能 在 当前电力市场环境高额峰谷电价差的激励下套 利 遥 近 年 来 袁分 布 式 储 能 得 到 了 快 速 发 展 袁安 装 投 运 量 不 断 增 加 遥分 布 式 储 能 分 为 并 网 型 储 能 和 用 户 侧 储 能 两 类 遥 在 VPP 的 优 化 调 度 中 袁充 分 考 虑 分 布 式 储 能 的 调 节 作 用 袁可 有 效 地 改 善 VPP 运 行 特 性 袁提 高 整 体 运 行 效 益 遥文 献 [5]结 合 国 内 某 风 储 系 统 示 范 项 目 袁提 出 了 基 于 商 业 型 VPP 的 储 能 系 统 运 行 方 式 袁以 获 得 系 统 运 行 的 最 大 收 益 遥文 献 [6] 以 VPP 运 营 净 收 益 最 大 化 为 目 标 袁建 立 了 计 及 风 险 损 失 的 VPP 风 -光 -燃 -储 随 机 优 化 调 度 模 型 袁 可 有 效 促 进 分 布 式 能 源 发 电 并 网 袁提 高 VPP 运 行 效 益 遥 上 述 文 献 中 VPP 对 储 能 的 建 模 应 用 均 是 以 电 网 侧 资 源 为 基 础 袁缺 少 对 用 户 侧 储 能 的 探 讨 遥
第 37 卷 第 8 期 2019 年 8 月
可再生能源
Renewable Energy Resources
Vol.37 No.8 Aug. 2019
计及分布式储能的虚拟电厂优化调度
王世龙 1袁 宋双商 1袁 林清华 1袁 陈锦涛 2袁 郭红霞 2袁3
渊1.广 东 电 网 有 限 责 任 公 司 阳 江 供 电 局 袁 广 东 阳 江 529500曰 2.华 南 理 工 大 学 电 力 学 院 袁 广 东 广 州 3.华 南 理 工 大 学 广 东 省 绿 色 能 源 技 术 重 点 实 验 室 袁 广 东 广 州 511458冤
510640曰
摘 要院 分 布 式 储 能 是 虚 拟 电 厂 的 优 质 可 调 节 资 源 遥 为 提 高 含 分 布 式 储 能 的 虚 拟 电 厂 收 益 袁构 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 曰分 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 曰基 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 遥 研 究 结 果 表 明 袁受 需 量 约 束 的 限 制 袁用 户 侧 储 能 的 收 益 能 力 不 如 并 网 型 储 能 曰不 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 曰用 户 侧 储 能 的 个 数 越 多 袁虚 拟 电 厂 的 总 收 益 越 少 遥 关键词院 分 布 式 储 能 曰 虚 拟 电 厂 曰 并 网 型 储 能 曰 用 户 侧 储 能 曰 优 化 调 度 中图分类号院 TK02曰 TM73 文献标志码院 A 文章编号院 1671-5292渊2019冤08-1214-06
0 前言 随着社会经济的快速发展和世界能源危机
的 日 益 加 剧 袁太 阳 能 尧风 能 等 清 洁 无 污 染 的 分 布 式 可 再 生 能 源 迎 来 了 新 的 发 展 契 机 遥 然 而 袁分 布 式 可 再 生 能 源 存 在 容 量 小 尧随 机 性 尧波 动 性 和 分 散 性 特 点 袁仅 靠 其 参 与 电 力 市 场 的 运 营 袁难 度 较 大 [1]遥 虚 拟 电 厂 渊Virtual Power Plant袁VPP冤的 提 出 为解决分布式可再生能源参与电力市场的运营 提 供 了 有 效 的 方 案 遥 VPP 是 一 种 含 有 多 种 可 再 生 能 源 尧可 中 断 负 荷 尧电 动 汽 车 等 电 力 资 源 的 特 殊 电 厂 袁聚 集 数 量 众 多 尧分 布 零 散 的 电 源 或 负 荷 袁在 不 改 变 可 再 生 能 源 并 网 方 式 的 前 提 下 袁借 助 协 调 控制技术可以参与电力市场交易和电网的移峰填 谷 袁有 利 于 资 源 的 合 理 优 化 配 置 与 利 用 袁实 现 各 电 力 资 源 之 间 的 协 调 优 化 运 行 [2]遥 当 前 袁VPP 已 经 成 为 众 多 专 家 学 者 研 究 的 热 点 遥 文 献 [3]建 立 了 一 个 考 虑 热 电 互 补 和 源 -网 -荷 互 动 的 多 目 标 协 调 优 化 模 型 袁实 现 了 VPP 内 部 的 协 调 优 化 调 度 袁有 效 地减小了可再生能源发电和负荷的不确定性对 系 统 供 电 可 靠 性 造 成 的 影 响 袁有 利 于 提 高 系 统 稳 定 性 和 能 源 利 用 效 率 遥 文 献 [4]建 立 了 计 及 风 电 机 组 出 力 不 确 定 性 的 VPP 优 化 调 度 模 型 袁 以 VPP 系 统 运 行 成 本 最 小 为 目 标 函 数 袁并 确 定 相 应 的 约 束 条 件 袁可 有 效 地 提 高 VPP 系 统 运 行 的 经 济 性 遥
与 其 他 储 能 类 型 相 比 袁用 户 侧 储 能 的 单 体 项 目 容 量 更 小 袁在 当 前 的 电 力 市 场 环 境 下 袁当 用 户 侧 的 总 出 力 超 过 需 量 申 报 值 时 袁超 出 部 分 的 电 量 将 受 到 两 倍 的 需 量 电 费 罚 款 遥用 户 侧 储 能 通 过 调 节 自身出力对变压器需量进行管理的功能更接近电 力 用 户 袁更 有 利 于 解 决 电 网 的 供 需 平 衡 问 题 袁可 帮 助 用 户 优 化 用 电 袁有 效 降 低 用 电 成 本 [7]遥 文 献 [8]通
作 为 VPP 中 优 质 可 调 节 资 源 的 分 布 式 储 能 的 功 率 及 容 量 规 模 相 对 较 小 袁接 入 位 置 灵 活 袁可 实 现 分 布 式 可 再 生 能 源 的 平 滑 波 动 尧跟 踪 调 度 输 出 和 调 峰 调 频 袁可 满 足 大 规 模 接 入 并 网 的 要 求 袁能 在 当前电力市场环境高额峰谷电价差的激励下套 利 遥 近 年 来 袁分 布 式 储 能 得 到 了 快 速 发 展 袁安 装 投 运 量 不 断 增 加 遥分 布 式 储 能 分 为 并 网 型 储 能 和 用 户 侧 储 能 两 类 遥 在 VPP 的 优 化 调 度 中 袁充 分 考 虑 分 布 式 储 能 的 调 节 作 用 袁可 有 效 地 改 善 VPP 运 行 特 性 袁提 高 整 体 运 行 效 益 遥文 献 [5]结 合 国 内 某 风 储 系 统 示 范 项 目 袁提 出 了 基 于 商 业 型 VPP 的 储 能 系 统 运 行 方 式 袁以 获 得 系 统 运 行 的 最 大 收 益 遥文 献 [6] 以 VPP 运 营 净 收 益 最 大 化 为 目 标 袁建 立 了 计 及 风 险 损 失 的 VPP 风 -光 -燃 -储 随 机 优 化 调 度 模 型 袁 可 有 效 促 进 分 布 式 能 源 发 电 并 网 袁提 高 VPP 运 行 效 益 遥 上 述 文 献 中 VPP 对 储 能 的 建 模 应 用 均 是 以 电 网 侧 资 源 为 基 础 袁缺 少 对 用 户 侧 储 能 的 探 讨 遥
第 37 卷 第 8 期 2019 年 8 月
可再生能源
Renewable Energy Resources
Vol.37 No.8 Aug. 2019
计及分布式储能的虚拟电厂优化调度
王世龙 1袁 宋双商 1袁 林清华 1袁 陈锦涛 2袁 郭红霞 2袁3
渊1.广 东 电 网 有 限 责 任 公 司 阳 江 供 电 局 袁 广 东 阳 江 529500曰 2.华 南 理 工 大 学 电 力 学 院 袁 广 东 广 州 3.华 南 理 工 大 学 广 东 省 绿 色 能 源 技 术 重 点 实 验 室 袁 广 东 广 州 511458冤
510640曰
摘 要院 分 布 式 储 能 是 虚 拟 电 厂 的 优 质 可 调 节 资 源 遥 为 提 高 含 分 布 式 储 能 的 虚 拟 电 厂 收 益 袁构 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 曰分 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 曰基 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 遥 研 究 结 果 表 明 袁受 需 量 约 束 的 限 制 袁用 户 侧 储 能 的 收 益 能 力 不 如 并 网 型 储 能 曰不 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 曰用 户 侧 储 能 的 个 数 越 多 袁虚 拟 电 厂 的 总 收 益 越 少 遥 关键词院 分 布 式 储 能 曰 虚 拟 电 厂 曰 并 网 型 储 能 曰 用 户 侧 储 能 曰 优 化 调 度 中图分类号院 TK02曰 TM73 文献标志码院 A 文章编号院 1671-5292渊2019冤08-1214-06