考虑多元柔性负荷的虚拟电厂分层优化调度

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.009

电器与能效管理技术 ›› 2024, Vol. 0 ›› Issue (11): 73-81.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.009

考虑多元柔性负荷的虚拟电厂分层优化调度

魏晓钢¹, 李兆泽², 张继红², 吴振奎², 张自雷²

1.中海油新能源二连浩特风电有限公司, 内蒙古二连浩特 011100
2.内蒙古科技大学自动化与电气工程学院, 内蒙古包头 014010

收稿日期:2024-09-10 出版日期:2024-11-30 发布日期:2024-12-11
作者简介:魏晓钢(1978—),男,工程师,主要从事新能源发电与储能控制研究工作。|李兆泽(1999—),男,硕士研究生,研究方向为虚拟电厂分布式灵活性资源聚合及其优化调度。|张继红(1975—),男,教授,研究方向为新能源发电及其储能控制技术和智能微电网系统。
基金资助:
内蒙古自治区科技重大专项(2020ZD0017);内蒙古自治区重点研发与成果转化项目(2022YFHH0019);内蒙古自治区新型重要能源综合利用技术集成攻关大平台(2023PTXM001)

Hierarchical Optimal Scheduling of Virtual Power Plants Considering Multiple Flexible Loads

WEI Xiaogang¹, LI Zhaoze², ZHANG Jihong², WU Zhenkui², ZHANG Zilei²

1. CNOOC New Energy Erenhot Wind Power Co,.Ltd., Erenhot 011100, China
2. School of Automation and Electrical Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China

Received:2024-09-10 Online:2024-11-30 Published:2024-12-11

摘要/Abstract

摘要：

为提升高比例可再生能源的消纳水平和推进区域低碳化,建立电制氢合成甲醇的广义储能模型参与虚拟电厂(VPP)调度,提出考虑多元柔性负荷的VPP分层优化策略。其中上层模型通过广义储能跟踪风光发电并消纳部分出力,中层模型通过分时电价和激励进行负荷灵活调节,下层模型通过火电机组、广义储能以及对外界电能交易保证VPP电能供需平衡。使用CPLEX商业求解器对所建模型进行求解分析,并与多个VPP方案进行对比。结果表明,所提策略能够有效促进可再生能源消纳,提高VPP的低碳效益,对于工程实践具有重要理论指导价值。

关键词: 虚拟电厂, 广义储能, 三层模型, 分时电价, 仿真验证

Abstract:

To enhance the consumption of high-penetration renewable energy and promote regional decarbonization,a generalized energy storage model for the synthesis of methanol via electrolysis of hydrogen is established to participate in the dispatch of a virtual power plant (VPP).A hierarchical optimization strategy for VPP considering multiple flexible loads is proposed.In the upper-level model,the generalized energy storage tracks the wind and solar power generation and absorbs part of the output.The mid-level model flexibly adjusts the load through time-of-use pricing and incentives.The lower-level model ensures the balance of power supply and demand in VPP through the thermal power units,the generalized energy storage,and the external electricity transactions.The CPLEX commercial solver is used to analyze and solve the proposed model.By comparing multiple VPP schemes,it is demonstrated that the proposed strategy effectively promotes the consumption of renewable energy,enhances the low-carbon benefits of VPP,and provides the important theoretical guidance for engineering practice.

Key words: virtual power plant (VPP), generalized energy storage, three-layer model, time-of-use price, simulation verification

中图分类号:

TM734

魏晓钢, 李兆泽, 张继红, 吴振奎, 张自雷. 考虑多元柔性负荷的虚拟电厂分层优化调度[J]. 电器与能效管理技术, 2024, 0(11): 73-81.

WEI Xiaogang, LI Zhaoze, ZHANG Jihong, WU Zhenkui, ZHANG Zilei. Hierarchical Optimal Scheduling of Virtual Power Plants Considering Multiple Flexible Loads[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2024, 0(11): 73-81.

图/表 12

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参考文献 24

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方案	CACS	EV	阶梯碳交易	广义储能
1	×	√	√	√
2	√	×	√	√
3	√	√	×	√
4	√	√	√	√

方案	CACS用电聚合单元成本/元	EV聚合单元用电成本/元	可平移负荷节省用电成本/元	可中断负荷激励成本/元	净负荷方差	碳交易成本/元	售电利润/元	购电成本/元	火电成本/元
1	95 761.80	-31 105.00	125 535.72	177 971.33	5 795.16	107 188.62	1 265 500.00	155 600.00	1 085 067.22
2	87 944.53	7 613.00	127 866.81	175 601.95	7 988.31	77 699.13	1 312 200.00	112 580.00	991 039.69
3	86 891.18	-31 105.00	126 114.59	177 250.31	5 751.17	28 520.20	1 410 000.00	38 949.00	1 288 024.69
4	86 891.18	-31 105.00	126 114.59	177 250.31	5 751.17	107 215.81	1 270 500.00	154 870.00	1 085 153.90

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