第1屆東南電力經(jīng)濟(jì)論壇暨東南大學(xué)電氣工程學(xué)科辦學(xué)四Q制手南京2023-09-23高賜威教授虛擬電廠領(lǐng)域的研究工作·從2017年起支撐上海虛擬電廠研究和建設(shè)，承擔(dān)上海、廣州、深圳、國(guó)網(wǎng)綜能等單位委托虛擬電廠研究項(xiàng)目三十余項(xiàng)?！癯鞘猩虡I(yè)建筑虛擬電廠系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及示范應(yīng)用，2020年上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；●面向需求響應(yīng)的海量柔性負(fù)荷聚合運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用，教育部高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；總結(jié)總結(jié)噩噩50%,系統(tǒng)靈活性缺乏問(wèn)題凸顯。3344需求響應(yīng)的概念需求響應(yīng)的概念TOU)、實(shí)時(shí)電價(jià)(RealTimePricing,RTP)和尖峰電價(jià)(CriticalPricing,CPP)等，相應(yīng)地調(diào)整電力需求。可靠性需求響應(yīng)需求響應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景：電網(wǎng)作為發(fā)起方：當(dāng)出現(xiàn)了電力供需平衡缺口；·售電公司作為發(fā)起方：當(dāng)出現(xiàn)了批發(fā)市場(chǎng)和零售市場(chǎng)價(jià)格差異；·負(fù)荷聚合商作為發(fā)起方：籌措需求側(cè)資源參與輔助服務(wù)市場(chǎng)；經(jīng)濟(jì)性需求響應(yīng)PromotionalArticleaddedbythemechanisminrestructureArunaKanagaraj|KumudiniDeviRaguruPAuctionmechanismanalysisprovidesfavourableeconomicoutcomesinvolvedintherestructuredpowermarket.Realpowerpricingbasedonlocationpricinghasbeenimplementedintheelectricitymarketworldwidemalpowerfowisconsideredtominimisetheoperatingcostoftheactiveationintheex-anteenergymarketandanreservemarket.Thedouble-sidedauctionmechanismhasbetterandreservemarkets,enhancingsocialwelfareintherestructuredanddouble-sidedauctionmechanismsareconsideredtoanalysetheeconomicsintheex-anteday-aheadenergyandex-anteday-aheadreservetionalmarginalpricingiscalculatedandanalyperiods.TheproposedauctionmodelwasvalidatedusinganIEEThebenefitsofthedouble-sidedauctionareassessedfromtechnical負(fù)荷基線實(shí)際負(fù)荷曲線需求響應(yīng)調(diào)節(jié)量需求響應(yīng)的模型可以構(gòu)建為：△L=實(shí)際負(fù)荷-基線負(fù)荷·需求響應(yīng)是針對(duì)負(fù)荷而言，負(fù)荷是電能量的需求方，是被滿(mǎn)足的對(duì)象；·改變用電行為，即改變其固有負(fù)荷曲線，需要獲得額外的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)?；ヂ?lián)網(wǎng)為“廠房”,以數(shù)據(jù)為“嫣料市場(chǎng)信息穩(wěn)定出力充電樁電力市場(chǎng)可調(diào)容量能量交互實(shí)際負(fù)荷曲線實(shí)際負(fù)荷曲線G負(fù)荷基線虛擬電廠調(diào)整量L擬發(fā)電機(jī)組的出力。虛擬電廠虛擬電廠虛擬電廠出力曲線虛擬電廠發(fā)電量·虛擬電廠視為對(duì)分布式資源的聚合，形成對(duì)外提供電能量或者輔助服務(wù)的“電廠”,具有電廠的身份，是市場(chǎng)的供應(yīng)者。·在虛擬電廠內(nèi)部，分布式電源即電廠的發(fā)電機(jī)組，分布式可調(diào)負(fù)荷即電廠的廠用電。分布式電源和分布式負(fù)荷的功率之和組成虛擬電廠的輸出功率，功率為正則發(fā)電，功率為負(fù)則用電。虛擬電廠的應(yīng)用場(chǎng)景虛擬電廠的應(yīng)用場(chǎng)景調(diào)整量模型調(diào)整量模型●適用于調(diào)峰；●不適用于能量交易與調(diào)頻；●適用于調(diào)峰；●不適用于能量交易與調(diào)頻；●適用于凈功率輸入型/負(fù)荷●依賴(lài)于負(fù)荷基線，常態(tài)化調(diào)用較為困難。絕對(duì)量模型·適用于能量交易、調(diào)峰、調(diào)頻、等各種場(chǎng)景；·更適用于凈功率輸出型/電●沒(méi)有負(fù)荷基線依賴(lài)，可常態(tài)化運(yùn)行；負(fù)荷調(diào)度/可調(diào)負(fù)荷的概念負(fù)荷調(diào)度打破了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行模式，以電力供需平衡為目標(biāo)，將負(fù)荷也作為到提供平衡能力的資源來(lái)看待，實(shí)現(xiàn)供需的動(dòng)態(tài)平衡?！耠娏ο到y(tǒng)中具備技術(shù)條件參與電網(wǎng)調(diào)度的負(fù)荷資源，可以是滿(mǎn)足準(zhǔn)入條件的大用戶(hù)、也可以是聚合后的主體?！ねㄟ^(guò)車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)(電動(dòng)汽車(chē))、智慧能源服務(wù)平臺(tái)(營(yíng)銷(xiāo))、第三方獨(dú)立主體(虛擬電廠)聚合平臺(tái)、大用戶(hù)模式接入負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)，具備按照電網(wǎng)調(diào)度指令或既定控制策略參與調(diào)節(jié)的能力?！癫捎眯畔⑼ㄐ藕妥詣?dòng)控制技術(shù)，通過(guò)調(diào)度側(cè)向發(fā)電廠、大工業(yè)負(fù)荷或聚合商平臺(tái)接入的可調(diào)節(jié)負(fù)荷下達(dá)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)調(diào)控范圍內(nèi)發(fā)電機(jī)、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等“源-網(wǎng)-儲(chǔ)-荷”各環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)資源有功的目標(biāo)計(jì)算分配和自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)，達(dá)到滿(mǎn)足電網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡及頻率調(diào)節(jié)等要求，維持系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡(luò)線交換功率在計(jì)劃偏差范圍內(nèi)的閉環(huán)控制過(guò)程，是傳統(tǒng)的自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)功能進(jìn)一步深化拓展。負(fù)荷調(diào)度/可調(diào)負(fù)荷性能要求負(fù)荷調(diào)度/可調(diào)負(fù)荷性能要求負(fù)荷調(diào)度是用戶(hù)根據(jù)調(diào)度指令調(diào)節(jié)其功率取用情況。實(shí)時(shí)調(diào)控(DL/T2473.1~247量占比均不應(yīng)低于80%。荷虛擬電廠的概念困惑交易的載體一通過(guò)“聚合”和“通信”進(jìn)行運(yùn)行控制·虛擬電廠可看作是在傳統(tǒng)電網(wǎng)物理架構(gòu)上，利用先進(jìn)技術(shù)把分布式發(fā)電、分布式儲(chǔ)能設(shè)施、可控負(fù)荷等不同類(lèi)型分布式資源進(jìn)行整合協(xié)同開(kāi)展優(yōu)化運(yùn)行控制和市場(chǎng)交易的載體，實(shí)現(xiàn)電源側(cè)的多能互補(bǔ)和負(fù)荷側(cè)的靈活互動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)提供電能或調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)。其核心在于“聚合”和“通信”。么關(guān)系?虛擬電廠有基線虛擬電廠和負(fù)荷調(diào)度(可調(diào)負(fù)荷)是什么關(guān)系?Received:31January2022Revised:9May2022Aecepted:22May2022DOI:10.1049/enec2.12intheUKandChinaschoolofEngineering,CardifUniversity,Cardifi,2SchoolofElectricalEngineering,SouheastUnivesity,Nanjing,Jiangsu,ChSchoolofMechanicalEnginecring,TongjiUniversiy,Shanghai,Ch"KeyLaboratoryofSmartGridofMinistryEducation,TianjinUniversity,Tianjin,三Themarketpenetrationofdistributedgeneration(DG),renewables,hassignificantlyincreasedinrecentyears.Thistrendwillcontinuewithtlow-carbontransitionofelectricpowersystems,asaparttheinvestmentinandcoordinatedoperationofDG.TheUKambitiousdecarbonizationagendaswithpadesign.Nevertheless,theUKandChinahavemarketdesign,particularlyinthetradingmechthoroughreviewofDGtradingpoliciesandarrangementsinbothcmarketstructures,connectionclassifications,economicbenefitsThestrengths,weaknesses,opportunity,andthreats-political,economical,socialtechnological(SWOT-PEST)modelfeaturesofthemechanismsinboqualitativelyidenifiedandcompared.AquantitativethetradingarrangementsintheUKandChina,withtheeconomicbenefimechanismsweresuggestedbasedooftheUKandChinacan虛擬電廠的技術(shù)特征虛擬電廠的技術(shù)特征要稱(chēng)之為電廣，二者至少必居傳統(tǒng)電廠虛擬電廠概念隱含的傳統(tǒng)電廠虛擬電廠概念隱含的是能夠被系統(tǒng)調(diào)度?是必須的嗎?控制是必須的嗎?測(cè)也是管理測(cè)也是管理市聚合分布式資源的目的是可管理，即監(jiān)測(cè)+預(yù)測(cè)+控制?！ぞ酆戏植际劫Y源的目的是可管理，即監(jiān)測(cè)+預(yù)測(cè)+控制。擬”。虛擬電廠。線問(wèn)題。虛擬電廠調(diào)用下屬負(fù)荷資源可基于需求響應(yīng)與需求響應(yīng)?！耠娋W(wǎng)出于電網(wǎng)安全運(yùn)行考慮提出需求響應(yīng)邀●激勵(lì)型需求響應(yīng)項(xiàng)目應(yīng)是基于事件觸發(fā)，一般不存在長(zhǎng)時(shí)間常態(tài)化的情況；長(zhǎng)期的局部供應(yīng)短缺應(yīng)反映到電價(jià)●市場(chǎng)環(huán)境下可以反映為節(jié)點(diǎn)價(jià)格偏高；●可以借助行政措施解決硬缺口問(wèn)題(有序用業(yè)務(wù)部門(mén)業(yè)務(wù)部門(mén)·負(fù)荷聚合平臺(tái)●虛擬電廠平臺(tái)◆需求響應(yīng)→可調(diào)度負(fù)荷2虛擬電廠、需求響應(yīng)與負(fù)荷調(diào)度3虛擬電廠的構(gòu)建4虛擬電廠的現(xiàn)實(shí)發(fā)展路徑(可調(diào)度、消耗電功率)(可調(diào)度、輸出電功率)(不可調(diào)度、輸出電功率)作為買(mǎi)方參(功率平衡能力)空調(diào)電動(dòng)汽車(chē)充電品的情況↓市場(chǎng)機(jī)制的重要性：市場(chǎng)缺什么,應(yīng)該反映到價(jià)格上，廠的依據(jù)。虛擬電廠中不同資源的配比問(wèn)題虛擬電廠中不同資源的配比問(wèn)題分布式光伏特定場(chǎng)景下為什么要聚合成為虛擬電廠分布式光伏特定場(chǎng)景下為什么要聚合成為虛擬電廠●大量分布式光伏聚合形成規(guī)?；奶摂M電廠，具備參與批發(fā)市場(chǎng)●對(duì)分布式光伏而言虛擬電廠參與批發(fā)市場(chǎng)有可能獲得更高價(jià)格(批發(fā)售電價(jià)格>分布式光伏上網(wǎng)電價(jià)→對(duì)照一般商品本應(yīng)如此);●對(duì)電力系統(tǒng)而言虛擬電廠對(duì)調(diào)度可見(jiàn)，成為被調(diào)度管理和考核的對(duì)象，有利于系統(tǒng)安全運(yùn)行。集中光伏配儲(chǔ)能“建而不調(diào)”問(wèn)題的引申●集中光伏配儲(chǔ)能應(yīng)是光伏場(chǎng)站自身參與市場(chǎng)運(yùn)行擴(kuò)大收益、減小損失的需要→合理市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)；基準(zhǔn)價(jià)結(jié)算；目前江浙滬批發(fā)價(jià)格大致相當(dāng)于基準(zhǔn)價(jià)上浮20%。性在市場(chǎng)中意味著損失和風(fēng)險(xiǎn)：計(jì)算確定配儲(chǔ)容量。JianpeiHan1INianLiu二Withtheincreasingpenetrationofrenewableenergy,anewtypeofenergysystem,transac-tiveenergysystems(TES),hasemerged.ThisstudyinvestigatesthechallengesofopoperatingaTESdistributionsystemwithsocialsystem(CPSS)perspective.ATESoptisystems,computationalexperiments,andparallelenergytheoryformodellinparallelsystemtheory,isintroduced.Amodelledusinglimiteddata.Inthecomputationalexperiment,acompleteStackelberggamemodelforthedistributionnetworkoperatorandthisbult.Thissimulatestheresponserelationshipbetweenthedistributionnetworkopcratorandtheelectricityconsumerunderdifferentprmizationmodel,amulti-timescaleenergyoptimizationmethodwhichconsidersdaandintradayscenarios,theinteractionbetweentheactualTESisshown.Finally,empiricaldatafromtheHenatoverifytheeffectivenessoftheoptimizationmethodproposedinthisstudy.虛擬電廠分層分區(qū)優(yōu)化聚合虛擬電廠分層分區(qū)優(yōu)化聚合參與主網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行或者批發(fā)市場(chǎng)●分布式資源應(yīng)聚合等效至其對(duì)應(yīng)的22萬(wàn)母線或者50萬(wàn)母線，由市場(chǎng)交易結(jié)果確定虛擬電廠調(diào)度方案，并進(jìn)行指令分解。解決分區(qū)內(nèi)部/配網(wǎng)局部熱點(diǎn)等供需平衡解決分區(qū)內(nèi)部/配網(wǎng)局部熱點(diǎn)等供需平衡●聚合分區(qū)內(nèi)部或者熱點(diǎn)相關(guān)區(qū)域范圍分布式資源，采用需求響應(yīng)或者虛擬機(jī)組的配網(wǎng)調(diào)度。8KV②@②08③88分層內(nèi)11背景背景22虛擬電廠、需求響應(yīng)與負(fù)荷調(diào)度虛擬電廠、需求響應(yīng)與負(fù)荷調(diào)度33虛擬電廠的構(gòu)建虛擬電廠的構(gòu)建5虛擬電廠現(xiàn)實(shí)發(fā)展路徑5用戶(hù)側(cè)資源分析隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)和國(guó)家相關(guān)政策的引導(dǎo)，用戶(hù)側(cè)資源呈現(xiàn)出以下新特征：隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)和國(guó)家相關(guān)政策的引導(dǎo)，用戶(hù)側(cè)資源呈現(xiàn)出以下新特征：用戶(hù)側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，增長(zhǎng)|迅速，其運(yùn)行特征主要部分先進(jìn)企業(yè)應(yīng)用數(shù)字以上四者均為當(dāng)前用戶(hù)側(cè)優(yōu)質(zhì)的分布式資源，但是未能得到充分的挖掘和利用，處于簡(jiǎn)單粗放的運(yùn)行狀態(tài)或是亟待推廣開(kāi)發(fā)狀態(tài)。基本原則和靈活性；資源層面機(jī)制層面機(jī)制層面技術(shù)層面技術(shù)層面工作思路工作思路工作思路從“用戶(hù)-虛擬電廠-電網(wǎng)“的自下而上的電力供需互動(dòng)生態(tài)搭建，以“主體”而非“設(shè)備“為工作中心，通過(guò)主體間良性互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分布式資源充分利用和供需匹配平衡。工作思路>用戶(hù)主體能力建設(shè)著力于用戶(hù)能源管理能力和響應(yīng)能力提升，構(gòu)建用戶(hù)參與系統(tǒng)運(yùn)行的“能力”:②用戶(hù)能源管理系統(tǒng)(微網(wǎng))建設(shè)：工作思路>用戶(hù)主體動(dòng)力挖掘關(guān)鍵在于用戶(hù)開(kāi)展能力建設(shè)和參與系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)力，是否足以支撐用戶(hù)開(kāi)展相關(guān)工作：動(dòng)力二：動(dòng)力二：通過(guò)自供能系統(tǒng)建設(shè)，避免或者減少每年供需緊張期間的停電損失。通過(guò)能源管理實(shí)現(xiàn)效益提升，參加電力系統(tǒng)的需求響應(yīng)或參與輔助服務(wù)市場(chǎng)提升企業(yè)收益；工作思路>虛擬電廠主體能力建設(shè)著力于搭建虛擬電廠運(yùn)行和資源管理平臺(tái)，以系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)于用戶(hù)側(cè)虛擬電廠對(duì)上與電網(wǎng)進(jìn)行信息交互，上報(bào)能力，接受指令；②虛擬電廠與下屬資源(能管系統(tǒng)/微網(wǎng))的數(shù)據(jù)接口建設(shè)：虛擬電廠對(duì)下與用戶(hù)進(jìn)行信息交互，獲取資源狀態(tài)，下發(fā)指令；虛擬電廠向電網(wǎng)提供服務(wù)獲取收益，向用戶(hù)支付成本，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠效益最優(yōu)。WILEYVivekMohan1IAnjulaMaryAntonis2IJismaM.1◎INilaKrishnaku7921230畝2圍Theincreasingpenetrationofrenewableenergysources(RES)andelectricvehiclesdemandsthebuildingofamicrogridenergyportfoliothaagainstgenerationuncertainties(energyrisk).Energyriskmaytriggerfinancialriskinlocalenergymarket,dependingonbidvalues,costofgenerationandpriceofupstpower.Inthisstudy,amicrogridenergyportfolioisbuiltbasedonadjustmentstoboththefinancialandenergyrisks.Theserisksaremanagedintwoways:(1)bypre-tuningaoritizingthebidpricesforwindandsolarenergysourcesbasedontheirrelativeenergyriskasquantifiedthroughaconditionalvalue-co-optimizingtheconflictingprofitsoftheutilityandprosumersusingnon-domsortingparticleswarmoptimization(NSPSO)toobtainarisk-adjustedPareto-optenergymix.Thus,theutilitypredictsthenetpowerbtimehorizon