虚拟电厂参与大规模新能源系统的储能侧双层优化运行策略
发布时间：2022-01-21 12:34
为响应大规模新能源系统储能侧的灵活运行调度,提出一种虚拟电厂（Virtual power plant,VPP）参与储能系统的双层优化运行模型。模型中利用威布尔、贝塔、耿贝尔分布描述风电、光伏、水电的发电不确定性,计及新能源出力不确定性的高估低估成本;计及VPP以提高系统灵活性,模型中将VPP作为独立市场主体参与系统调度,两层之间交替求解,实现协同优化。针对模型混合整数、非凸、非线性、多目标的特点,提出一种新型的多种群伪并行多目标算法并进行求解,利用修改后的IEEE39节点为算例进行验证,并提出此模型可均衡各层市场主体,在保证系统安全运行的基础上运营利润最大,有效实现电力系统的可持续性发展,同时也验证了多种群伪并行多目标算法的有效性与竞争性。
【文章来源】：电气工程学报. 2020,15(02)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
系统负荷及新能源预测出力
32电气工程学报第15卷第2期期5.2互动效果分析基于建立的双层优化模型，对以下4个算例进行分析。算例1：VPP完全参与系统调度；算例2：仅有TL型负荷参与系统调度；算例3：仅有RL型负荷参与系统调度；算例4：VPP不参与系统调度。各算例运行经济结果如表7所示，虚拟电厂优化方案如图7所示，储能装置配置如图8所示，虚拟电厂全参与下联络线功率如图9所示。表7各算例下运行结果VPP系统利润偏差经济成本社会效益算例11.07×1093.04×1036.00×1030.81算例21.08×1092.87×1036.12×1030.77算例31.06×1092.50×1036.36×1030.75算例49.98×108———图7各算例下VPP运行方案图8各算例下储能系统配置图9联络线功率计划从表7可得，随着VPP中可用资源的不断增加，系统运营利润不断增加，但随着VPP可用资源的增加，各调度单元约束增加，可行解相应变窄，两级调度计划的偏差增大。同时，随着可调度装置类型增多，分摊了调节可控负荷所带来的不利社会影响。从表7结果来看，VPP在完全参与下较无VPP参与下，系统利润提高了7.21%。结合图7～9可看出，在用电高峰时段，VPP向系统注入能量以保证系统内能量供需与电量平衡，同时将盈余电量以较高的交易价格平稳外送。在低耗电时期，VPP向系统吸收能量以满足自身区域内可控资源的运行需求。对比各算例VPP的调度方案，全参与下的计划较其他两种方式更为平稳。6结论针对灵活控制分布式可再生能源与可控负荷参与系统市场交易和优化调度，科学合理配置系统
32电气工程学报第15卷第2期期5.2互动效果分析基于建立的双层优化模型，对以下4个算例进行分析。算例1：VPP完全参与系统调度；算例2：仅有TL型负荷参与系统调度；算例3：仅有RL型负荷参与系统调度；算例4：VPP不参与系统调度。各算例运行经济结果如表7所示，虚拟电厂优化方案如图7所示，储能装置配置如图8所示，虚拟电厂全参与下联络线功率如图9所示。表7各算例下运行结果VPP系统利润偏差经济成本社会效益算例11.07×1093.04×1036.00×1030.81算例21.08×1092.87×1036.12×1030.77算例31.06×1092.50×1036.36×1030.75算例49.98×108———图7各算例下VPP运行方案图8各算例下储能系统配置图9联络线功率计划从表7可得，随着VPP中可用资源的不断增加，系统运营利润不断增加，但随着VPP可用资源的增加，各调度单元约束增加，可行解相应变窄，两级调度计划的偏差增大。同时，随着可调度装置类型增多，分摊了调节可控负荷所带来的不利社会影响。从表7结果来看，VPP在完全参与下较无VPP参与下，系统利润提高了7.21%。结合图7～9可看出，在用电高峰时段，VPP向系统注入能量以保证系统内能量供需与电量平衡，同时将盈余电量以较高的交易价格平稳外送。在低耗电时期，VPP向系统吸收能量以满足自身区域内可控资源的运行需求。对比各算例VPP的调度方案，全参与下的计划较其他两种方式更为平稳。6结论针对灵活控制分布式可再生能源与可控负荷参与系统市场交易和优化调度，科学合理配置系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]分时电价影响下的多能源虚拟电厂双层优化调度[J]. 赵丰明,樊艳芳. 电力系统保护与控制. 2019(20)
[2]新一代电力系统灵活柔性特征研究[J]. 訾振宁,何永君,赵东元,陈羽飞,詹庆才. 电气工程学报. 2019(03)
[3]电动汽车虚拟电厂的多时间尺度响应能力评估模型[J]. 张亚朋,穆云飞,贾宏杰,王明深,周宇,胥峥. 电力系统自动化. 2019(12)
[4]考虑虚拟电厂参与的售电公司双层优化调度模型[J]. 张涛,王成,王凌云,张东方,章佳莹. 电网技术. 2019(03)
[5]考虑风电不确定性的混合储能容量优化配置及运行策略研究[J]. 陈厚合,杜欢欢,张儒峰,姜涛,李雪. 电力自动化设备. 2018(08)
[6]考虑分时电价的风光储联合“削峰”优化调度模型[J]. 杨晓萍,刘浩杰,黄强. 太阳能学报. 2018(06)
[7]风光储系统储能容量优化配置策略[J]. 李建林,郭斌琪,牛萌,修晓青,田立亭. 电工技术学报. 2018(06)
[8]新能源配电网低碳高效运行的可拓层次评估方法[J]. 晏浩然,吴杰康,晏寒婷,刘向东. 电气工程学报. 2018(02)
[9]考虑需求响应交易市场的虚拟电厂多阶段竞价策略研究[J]. 宋巍,王佳伟,赵海波,宋晓俊,李伟. 电力系统保护与控制. 2017(19)
[10]基于滤子混合协同进化算法的无功优化[J]. 张宏立,李远梅. 控制与决策. 2017(09)
本文编号：3600270
【文章来源】：电气工程学报. 2020,15(02)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
系统负荷及新能源预测出力
32电气工程学报第15卷第2期期5.2互动效果分析基于建立的双层优化模型，对以下4个算例进行分析。算例1：VPP完全参与系统调度；算例2：仅有TL型负荷参与系统调度；算例3：仅有RL型负荷参与系统调度；算例4：VPP不参与系统调度。各算例运行经济结果如表7所示，虚拟电厂优化方案如图7所示，储能装置配置如图8所示，虚拟电厂全参与下联络线功率如图9所示。表7各算例下运行结果VPP系统利润偏差经济成本社会效益算例11.07×1093.04×1036.00×1030.81算例21.08×1092.87×1036.12×1030.77算例31.06×1092.50×1036.36×1030.75算例49.98×108———图7各算例下VPP运行方案图8各算例下储能系统配置图9联络线功率计划从表7可得，随着VPP中可用资源的不断增加，系统运营利润不断增加，但随着VPP可用资源的增加，各调度单元约束增加，可行解相应变窄，两级调度计划的偏差增大。同时，随着可调度装置类型增多，分摊了调节可控负荷所带来的不利社会影响。从表7结果来看，VPP在完全参与下较无VPP参与下，系统利润提高了7.21%。结合图7～9可看出，在用电高峰时段，VPP向系统注入能量以保证系统内能量供需与电量平衡，同时将盈余电量以较高的交易价格平稳外送。在低耗电时期，VPP向系统吸收能量以满足自身区域内可控资源的运行需求。对比各算例VPP的调度方案，全参与下的计划较其他两种方式更为平稳。6结论针对灵活控制分布式可再生能源与可控负荷参与系统市场交易和优化调度，科学合理配置系统
32电气工程学报第15卷第2期期5.2互动效果分析基于建立的双层优化模型，对以下4个算例进行分析。算例1：VPP完全参与系统调度；算例2：仅有TL型负荷参与系统调度；算例3：仅有RL型负荷参与系统调度；算例4：VPP不参与系统调度。各算例运行经济结果如表7所示，虚拟电厂优化方案如图7所示，储能装置配置如图8所示，虚拟电厂全参与下联络线功率如图9所示。表7各算例下运行结果VPP系统利润偏差经济成本社会效益算例11.07×1093.04×1036.00×1030.81算例21.08×1092.87×1036.12×1030.77算例31.06×1092.50×1036.36×1030.75算例49.98×108———图7各算例下VPP运行方案图8各算例下储能系统配置图9联络线功率计划从表7可得，随着VPP中可用资源的不断增加，系统运营利润不断增加，但随着VPP可用资源的增加，各调度单元约束增加，可行解相应变窄，两级调度计划的偏差增大。同时，随着可调度装置类型增多，分摊了调节可控负荷所带来的不利社会影响。从表7结果来看，VPP在完全参与下较无VPP参与下，系统利润提高了7.21%。结合图7～9可看出，在用电高峰时段，VPP向系统注入能量以保证系统内能量供需与电量平衡，同时将盈余电量以较高的交易价格平稳外送。在低耗电时期，VPP向系统吸收能量以满足自身区域内可控资源的运行需求。对比各算例VPP的调度方案，全参与下的计划较其他两种方式更为平稳。6结论针对灵活控制分布式可再生能源与可控负荷参与系统市场交易和优化调度，科学合理配置系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]分时电价影响下的多能源虚拟电厂双层优化调度[J]. 赵丰明,樊艳芳. 电力系统保护与控制. 2019(20)
[2]新一代电力系统灵活柔性特征研究[J]. 訾振宁,何永君,赵东元,陈羽飞,詹庆才. 电气工程学报. 2019(03)
[3]电动汽车虚拟电厂的多时间尺度响应能力评估模型[J]. 张亚朋,穆云飞,贾宏杰,王明深,周宇,胥峥. 电力系统自动化. 2019(12)
[4]考虑虚拟电厂参与的售电公司双层优化调度模型[J]. 张涛,王成,王凌云,张东方,章佳莹. 电网技术. 2019(03)
[5]考虑风电不确定性的混合储能容量优化配置及运行策略研究[J]. 陈厚合,杜欢欢,张儒峰,姜涛,李雪. 电力自动化设备. 2018(08)
[6]考虑分时电价的风光储联合“削峰”优化调度模型[J]. 杨晓萍,刘浩杰,黄强. 太阳能学报. 2018(06)
[7]风光储系统储能容量优化配置策略[J]. 李建林,郭斌琪,牛萌,修晓青,田立亭. 电工技术学报. 2018(06)
[8]新能源配电网低碳高效运行的可拓层次评估方法[J]. 晏浩然,吴杰康,晏寒婷,刘向东. 电气工程学报. 2018(02)
[9]考虑需求响应交易市场的虚拟电厂多阶段竞价策略研究[J]. 宋巍,王佳伟,赵海波,宋晓俊,李伟. 电力系统保护与控制. 2017(19)
[10]基于滤子混合协同进化算法的无功优化[J]. 张宏立,李远梅. 控制与决策. 2017(09)
本文编号：3600270
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