分布式资源聚合虚拟电厂多维交易优化模型研究
发布时间：2023-10-28 16:07
化石能源的大规模利用在推动我国经济高速发展时,也加剧了能源与环境间的矛盾,可再生能源的高效利用成为能源结构优化的主要方向及可持续发展的重要支撑。为了进一步合理化能源结构、探索市场对资源配置的决定性作用,我国新一轮电力体制改革将充分发挥市场化功能,建立公平合理、竞争活跃的电力市场,挖掘发电侧多源竞争活力。而分布式可再生能源具有单体容量小、地域分散、出力波动的特点,增加了电网统一调度的难度,也为配网运行带来风险。因此,实现对分布式资源的聚合管理,提高可再生电力的消纳水平与市场竞争水平是未来分布式可再生资源发展的重要基础。基于此,本文结合虚拟电厂技术,聚合多分布式资源进行运行优化建模,同时,结合我国电力市场化改革路径,对虚拟电厂参与中长期电力市场、日前市场及日内-实时市场等进行交易优化建模,并基于我国未开展电力现货市场运行地区的实际情况,对虚拟电厂参与辅助服务市场交易进行了建模分析,从而形成了对虚拟电厂参与多级电力市场交易下的优化研究。本文的主要研究内容如下:(1)梳理了虚拟电厂的基本概念、特点、典型项目模式及类型功能。首先对虚拟电厂的定义及特点进行了详细介绍,分析了虚拟电厂的典型结构。其次...
【文章页数】：178 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 虚拟电厂研究现状
1.2.2 电力市场发展现状
1.2.3 虚拟电厂市场交易研究现状
1.3 论文主要研究内容和创新点
1.3.1 论文主要研究内容
1.3.2 论文研究技术路线
1.3.3 论文主要创新点
第2章 虚拟电厂发展现状及功能分析
2.1 虚拟电厂概述
2.1.1 虚拟电厂理论基础
2.1.2 虚拟电厂的组成与结构
2.2 典型虚拟电厂项目总结
2.2.1 国外典型虚拟电厂项目
2.2.2 国内典型虚拟电厂项目
2.3 虚拟电厂类型与功能
2.3.1 需求响应虚拟电厂
2.3.2 供给侧虚拟电厂
2.3.3 混合资产虚拟电厂
2.3.4 虚拟电厂参与电力市场的交易路径分析
2.4 本章小结
第3章 考虑碳减排目标的虚拟电厂运行优化模型
3.1 引言
3.2 虚拟电厂构成单元建模
3.2.1 微型燃气轮机
3.2.2 风电机组
3.2.3 光伏机组
3.2.4 电转气设备
3.2.5 需求响应
3.2.6 储能系统
3.3 考虑电-气互转的虚拟电厂运行优化模型
3.3.1 考虑电-气互转的虚拟电厂多目标运行优化模型
3.3.2 约束条件
3.3.3 线性化处理
3.4 算例分析
3.4.1 基础数据
3.4.2 算例分析
3.5 本章小结
第4章 虚拟电厂电力中长期合约交易优化模型
4.1 引言
4.2 中长期电力市场特点
4.2.1 电力市场模式
4.2.2 中长期市场交易品种
4.2.3 中长期电力市场交易方式
4.3 虚拟电厂参与中长期电力市场交易优化分析
4.3.1 中长期市场交易合约机制
4.3.2 固定电价合约下虚拟电厂收益分析
4.3.3 差价合约下虚拟电厂收益分析
4.4 计及可再生能源衍生品的虚拟电厂中长期合约交易优化分析
4.4.1 可再生能源配额制及绿色证书机制影响量化分析
4.4.2 计及可再生能源衍生品的虚拟电厂中长期合约交易决策模型
4.4.3 算例分析
4.5 本章小结
第5章 虚拟电厂日前电力市场交易优化模型
5.1 引言
5.2 日前交易下虚拟电厂不确定性分析
5.2.1 虚拟电厂不确定性分析及建模
5.2.2 结合CVaR的日前市场不确定性综合模型
5.3 基于EEMD-CS-ELM及CVAR方法的虚拟电厂日前交易优化模型
5.3.1 虚拟电厂内部不确定性处理
5.3.2 计及CVaR的虚拟电厂日前交易优化模型
5.3.3 基于蚁群算法的多目标优化模型求解
5.4 算例分析
5.4.1 基于EEMD-CS-ELM的风光出力预测
5.4.2 虚拟电厂日前交易结果分析
5.4.3 不同置信水平对虚拟电厂日前交易优化结果的影响
5.5 本章小结
第6章 虚拟电厂日内-实时交易优化模型
6.1 引言
6.2 电力日内-实时市场概述
6.2.1 日前市场与日内市场关联分析
6.2.2 日前市场与实时市场关联分析
6.2.3 虚拟电厂日内市场交易博弈行为分析
6.3 虚拟电厂参与日前电力市场交易建模
6.3.1 虚拟电厂参与日前-时前-实时市场交易
6.3.2 虚拟电厂多阶段交易优化模型
6.3.3 基于人工鱼群算法的模型求解方法
6.4 算例分析
6.4.1 基础数据
6.4.2 情景设置
6.4.3 结果分析
6.5 本章小结
第7章 虚拟电厂参与辅助服务市场交易优化模型
7.1 引言
7.2 调峰辅助服务市场环境下虚拟电厂参与路径
7.2.1 调峰辅助服务市场概述
7.2.2 虚拟电厂参与辅助服务市场
7.2.3 虚拟电厂物理模型
7.3 虚拟电厂辅助服务交易优化模型
7.3.1 不考虑负荷不确定性下交易优化模型
7.3.2 计及负荷不确定性基于IGDT的交易优化模型
7.3.3 优化结果评价指标
7.4 模型求解算法
7.4.1 风光不确定性处理算法
7.4.2 基于PSO的多目标优化模型求解算法
7.5 算例分析
7.5.1 情景设置
7.5.2 基础数据
7.5.3 确定性优化模型结果分析
7.5.4 不确定性优化模型结果分析
7.6 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 研究成果与结论
8.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介
本文编号：3857324
【文章页数】：178 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 虚拟电厂研究现状
1.2.2 电力市场发展现状
1.2.3 虚拟电厂市场交易研究现状
1.3 论文主要研究内容和创新点
1.3.1 论文主要研究内容
1.3.2 论文研究技术路线
1.3.3 论文主要创新点
第2章 虚拟电厂发展现状及功能分析
2.1 虚拟电厂概述
2.1.1 虚拟电厂理论基础
2.1.2 虚拟电厂的组成与结构
2.2 典型虚拟电厂项目总结
2.2.1 国外典型虚拟电厂项目
2.2.2 国内典型虚拟电厂项目
2.3 虚拟电厂类型与功能
2.3.1 需求响应虚拟电厂
2.3.2 供给侧虚拟电厂
2.3.3 混合资产虚拟电厂
2.3.4 虚拟电厂参与电力市场的交易路径分析
2.4 本章小结
第3章 考虑碳减排目标的虚拟电厂运行优化模型
3.1 引言
3.2 虚拟电厂构成单元建模
3.2.1 微型燃气轮机
3.2.2 风电机组
3.2.3 光伏机组
3.2.4 电转气设备
3.2.5 需求响应
3.2.6 储能系统
3.3 考虑电-气互转的虚拟电厂运行优化模型
3.3.1 考虑电-气互转的虚拟电厂多目标运行优化模型
3.3.2 约束条件
3.3.3 线性化处理
3.4 算例分析
3.4.1 基础数据
3.4.2 算例分析
3.5 本章小结
第4章 虚拟电厂电力中长期合约交易优化模型
4.1 引言
4.2 中长期电力市场特点
4.2.1 电力市场模式
4.2.2 中长期市场交易品种
4.2.3 中长期电力市场交易方式
4.3 虚拟电厂参与中长期电力市场交易优化分析
4.3.1 中长期市场交易合约机制
4.3.2 固定电价合约下虚拟电厂收益分析
4.3.3 差价合约下虚拟电厂收益分析
4.4 计及可再生能源衍生品的虚拟电厂中长期合约交易优化分析
4.4.1 可再生能源配额制及绿色证书机制影响量化分析
4.4.2 计及可再生能源衍生品的虚拟电厂中长期合约交易决策模型
4.4.3 算例分析
4.5 本章小结
第5章 虚拟电厂日前电力市场交易优化模型
5.1 引言
5.2 日前交易下虚拟电厂不确定性分析
5.2.1 虚拟电厂不确定性分析及建模
5.2.2 结合CVaR的日前市场不确定性综合模型
5.3 基于EEMD-CS-ELM及CVAR方法的虚拟电厂日前交易优化模型
5.3.1 虚拟电厂内部不确定性处理
5.3.2 计及CVaR的虚拟电厂日前交易优化模型
5.3.3 基于蚁群算法的多目标优化模型求解
5.4 算例分析
5.4.1 基于EEMD-CS-ELM的风光出力预测
5.4.2 虚拟电厂日前交易结果分析
5.4.3 不同置信水平对虚拟电厂日前交易优化结果的影响
5.5 本章小结
第6章 虚拟电厂日内-实时交易优化模型
6.1 引言
6.2 电力日内-实时市场概述
6.2.1 日前市场与日内市场关联分析
6.2.2 日前市场与实时市场关联分析
6.2.3 虚拟电厂日内市场交易博弈行为分析
6.3 虚拟电厂参与日前电力市场交易建模
6.3.1 虚拟电厂参与日前-时前-实时市场交易
6.3.2 虚拟电厂多阶段交易优化模型
6.3.3 基于人工鱼群算法的模型求解方法
6.4 算例分析
6.4.1 基础数据
6.4.2 情景设置
6.4.3 结果分析
6.5 本章小结
第7章 虚拟电厂参与辅助服务市场交易优化模型
7.1 引言
7.2 调峰辅助服务市场环境下虚拟电厂参与路径
7.2.1 调峰辅助服务市场概述
7.2.2 虚拟电厂参与辅助服务市场
7.2.3 虚拟电厂物理模型
7.3 虚拟电厂辅助服务交易优化模型
7.3.1 不考虑负荷不确定性下交易优化模型
7.3.2 计及负荷不确定性基于IGDT的交易优化模型
7.3.3 优化结果评价指标
7.4 模型求解算法
7.4.1 风光不确定性处理算法
7.4.2 基于PSO的多目标优化模型求解算法
7.5 算例分析
7.5.1 情景设置
7.5.2 基础数据
7.5.3 确定性优化模型结果分析
7.5.4 不确定性优化模型结果分析
7.6 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 研究成果与结论
8.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介
本文编号：3857324
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