风电企业与蓄热电采暖联合参与调频市场的运营模式

于娜; 何远舰; 黄大为; 崔晗; 张志鹏; 姜明磊

doi:10.7500/AEPS20210822002

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

风电企业与蓄热电采暖联合参与调频市场的运营模式

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 风电企业与蓄热电采暖联合参与调频市场的运营模式
- Combined Operation Mode of Wind Power Enterprises and Regenerative Electric Heating Participating in Frequency Regulation Market
- 电力系统自动化 2023年47卷第4期页码：27-33
- 作者机构：
  
  1.现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学),吉林省吉林市 132012
  2.国网吉林省电力有限公司计量中心,吉林省长春市 130021
  3.国网吉林省电力有限公司经济技术研究院,吉林省长春市 130000
- 作者简介：
  
  于娜(1977—)，女，通信作者，博士，副教授，主要研究方向：电力市场需求侧研究。E-mail：yuna0616@163.com
  何远舰(1995—)，男，硕士研究生，主要研究方向：电力辅助服务市场运行。E-mail：hy950616@163.com
  黄大为(1976—)，男，博士，副教授，主要研究方向：电力系统运行与控制、电力系统经济与发电决策。E-mail：hdw76@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51307019)
- DOI：10.7500/AEPS20210822002
  中图分类号：
- 收稿：2021-08-22，
  
  修回：2022-03-03，
  
  网络出版：2022-06-14，
  
  纸质出版：2023-02-25
- 稿件说明：
移动端阅览
于娜,何远舰,黄大为等.风电企业与蓄热电采暖联合参与调频市场的运营模式[J].电力系统自动化,2023,47(4):27-33.

YU Na,HE Yuanjian,HUANG Dawei,et al.Combined Operation Mode of Wind Power Enterprises and Regenerative Electric Heating Participating in Frequency Regulation Market[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(4):27-33.
于娜,何远舰,黄大为等.风电企业与蓄热电采暖联合参与调频市场的运营模式[J].电力系统自动化,2023,47(4):27-33. DOI： 10.7500/AEPS20210822002.

YU Na,HE Yuanjian,HUANG Dawei,et al.Combined Operation Mode of Wind Power Enterprises and Regenerative Electric Heating Participating in Frequency Regulation Market[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(4):27-33. DOI： 10.7500/AEPS20210822002.

摘要

在电力辅助服务市场背景下，源荷两侧合作与利益博弈共存，现有研究缺乏风电与蓄热电采暖用户联合运营的可行性与经济性评价研究。在分析蓄热电采暖用户参与调频辅助市场的运行成本变化的基础上，建立了风电与蓄热电采暖用户联合运营参与调频市场的优化决策模型。该模型以风电企业利润最大化与蓄热电采暖用户成本减少量最大化为目标，并计及了蓄热电采暖与储能联合参与调频辅助服务和储能寿命损耗的影响。通过分析该多目标优化模型的帕累托解，论证了风电与蓄热电采暖用户联合运营的可行性。以实际风电场运行数据为例，验证了风电与蓄热电采暖用户联合运营的可行性。算例分析结果表明，相较于独立运营，联合运营模式下的风电企业利润和蓄热电采暖用户运营成本减少量均有所增加。

Abstract

Under the background of electric auxiliary service markets

the cooperation and interest game of both sides of source and load coexist. The existing research lacks the feasibility and economic evaluation study of combined operation of wind power enterprises and regenerative electric heating users. Based on the analysis of the variation of the operation cost of the regenerative electric heating users participating in the frequency regulation auxiliary market

the optimal decision model for the combined operation of wind power and regenerative electric heating users participating in the frequency regulation market is established. The model aims at maximizing the profit of wind power enterprises and the cost reduction of regenerative electric heating users

and takes into account the influence of the combined participation of regenerative electric heating and energy storage in the frequency regulation auxiliary service and the life loss of energy storage. By analyzing the Pareto solution of the multi-objective optimization model

the feasibility of the combined operation of wind power enterprises and regenerative electric heating users is demonstrated. Taking the actual wind farm operation data as an example

the feasibility of the combined operation of wind power enterprises and regenerative electric heating users is verified. Results of the case analysis show that compared with the independent operation

both the profit of wind power enterprises and the operation cost reduction of regenerative electric heating users in the combined operation mode increase.

关键词

Keywords

references

国家能源局 . 关于建立健全清洁能源消纳长效机制的指导意见［EB/OL］.（ 2020-05-19 ）［ 2021-02-20 ］. http//www.nae.gov.cn/2020-05/19/c_139069819.htm http://www.nae.gov.cn/2020-05/19/c_139069819.htm .

National Energy Administration . Guiding opinions on establishing and improving the long-term mechanism of clean energy consumption ［EB/OL］. （ 2020-05-19 ）［ 2021-02-20 ］. http：//www.nea.gov.cn/2020-05/19/c_139069819.htm http://www.nea.gov.cn/2020-05/19/c_139069819.htm .

张显，史连军 . 中国电力市场未来研究方向及关键技术［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 16 ）： 1 - 11 .

ZHANG Xian ， SHI Lianjun . Future research areas and key technologies of electricity market in China ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 16 ）： 1 - 11 .

李晖，刘栋，姚丹阳 . 面向碳达峰碳中和目标的我国电力系统发展研判［J］. 中国电机工程学报， 2021 ， 41 （ 18 ）： 6245 - 6259 .

LI Hui ， LIU Dong ， YAO Danyang . Analysis and reflection on the development of power system towards the goal of carbon emission peak and carbon neutrality ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2021 ， 41 （ 18 ）： 6245 - 6259 .

王彩霞，时智勇，梁志峰，等 . 新能源为主体电力系统的需求侧资源利用关键技术及展望［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 16 ）： 37 - 48 .

WANG Caixia ， SHI Zhiyong ， LIANG Zhifeng ， et al . Key technologies and prospects of demand-side resource utilization for power systems dominated by renewable energy ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 16 ）： 37 - 48 .

陈中飞，荆朝霞，陈达鹏，等 . 美国调频辅助服务市场的定价机制分析［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 12 ）： 1 - 10 .

CHEN Zhongfei ， JING Zhaoxia ， CHEN Dapeng ， et al . Analysis on pricing mechanism in frequency regulation ancillary service market of United States ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 12 ）： 1 - 10 .

GIMELLI A ， MOTTOLA F ， MUCCILLO M ， et al . Optimal configuration of modular cogeneration plants integrated by a battery energy storage system providing peak shaving service ［J］. Applied Energy ， 2019 ， 242 ： 974 - 993 .

刘永奇，张弘鹏，李群，等 . 东北电网电力调峰辅助服务市场设计与实践［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 10 ）： 148 - 154 .

LIU Yongqi ， ZHANG Hongpeng ， LI Qun ， et al . Design and practice of peak regulation ancillary service market for Northeast China power grid ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 10 ）： 148 - 154 .

何永秀，周丽，庞越侠，等 . 新电改下基于引发责任的调频辅助服务成本分摊机制设计［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 18 ）： 88 - 94 .

HE Yongxiu ， ZHOU Li ， PANG Yuexia ， et al . Design of causing responsibility based cost allocation mechanism for frequency regulation ancillary service in new electricity reform ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 18 ）： 88 - 94 .

陶仁峰，李凤婷，李燕青，等 . 基于辅助服务费用分摊的新能源电厂并网价格动态计算方法［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 3 ）： 962 - 972 .

TAO Renfeng ， LI Fengting ， LI Yanqing ， et al . A dynamic tariff calculation method of renewable power plants based on ancillary service cost allocation ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 3 ）： 962 - 972 .

东北能源监管局 . 东北能源监管局调整完善电力辅助服务市场运营规则［EB/OL］.（ 2017-10-27 ）［ 2020-02-20 ］. http：//www.nea.gov.cn/2017-10/27/c_136710033.htm http://www.nea.gov.cn/2017-10/27/c_136710033.htm .

Northeast Energy Regulatory Bureau . Northeast Energy Regulatory Bureau adjusted and improved the operation rules of electric auxiliary service market ［EB/OL］. （ 2017-10-27 ）［ 2020-02-20 ］. http：//www.nea.gov.cn/2017-10/27/c_136710033.htm http://www.nea.gov.cn/2017-10/27/c_136710033.htm .

史沛然，李彦宾，江长明，等 . 第三方独立主体参与华北电力调峰市场规则设计与实践［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 5 ）： 168 - 174 .

SHI Peiran ， LI Yanbin ， JIANG Changming ， et al . Rule design and practice for third-party independent entities participating in electric power peak regulation auxiliary service market of North China ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 5 ）： 168 - 174 .

刘明华，刘文霞，刘晨苗，等 . 电极式锅炉参与电网调频服务下供热系统日前优化调度［J］. 电力建设， 2020 ， 41 （ 1 ）： 1 - 12 .

LIU Minghua ， LIU Wenxia ， LIU Chenmiao ， et al . Day-ahead optimal dispatching of heating system when electrode boiler participating in frequency regulation service ［J］. Electric Power Construction ， 2020 ， 41 （ 1 ）： 1 - 12 .

康重庆，陈辉，赵宇明，等 . 以高压电极式电锅炉为核心的高性能分布式电热能源系统［J］. 南方电网技术， 2017 ， 11 （ 10 ）： 35 - 44 .

KANG Chongqing ， CHEN Hui ， ZHAO Yuming ， et al . High performance distributed electro-thermic energy system centered on the high voltage electrode electric boiler ［J］. Southern Power System Technology ， 2017 ， 11 （ 10 ）： 35 - 44 .

吴炳晨，吴航宇 . 核电电极浸入式锅炉汽水参数反向控制电功率方法［J］. 中国电力， 2017 ， 50 （ 2 ）： 107 - 112 .

WU Bingchen ， WU Hangyu . Research on the method of steam-water reverse power control of immerged electrode boiler for nuclear power plants ［J］. Electric Power ， 2017 ， 50 （ 2 ）： 107 - 112 .

丁涛，牟晨璐，贺元康，等 . 西北地区清洁供暖政策现状与典型案例分析（二）：典型案例与经济性分析［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 16 ）： 5126 - 5136 .

DING Tao ， MU Chenlu ， HE Yuankang ， et al . Analyzing current development and typical cases of clean heating supply in Northwest China（Ⅱ）： typical cases and techno-economic analysis ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 16 ）： 5126 - 5136 .

崔杨，陈志，严干贵，等 . 基于含储热热电联产机组与电锅炉的弃风消纳协调调度模型［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （ 15 ）： 4072 - 4081 .

CUI Yang ， CHEN Zhi ， YAN Gangui ， et al . Coordinated wind power accommodating dispatch model based on electric boiler and CHP with thermal energy storage ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ 15 ）： 4072 - 4081 .

盛四清，范林涛，李兴，等 . 基于帕累托最优的配电网多目标规划［J］. 电力系统自动化， 2014 ， 38 （ 15 ）： 51 - 57 .

SHENG Siqing ， FAN Lintao ， LI Xing ， et al . Multi-objective planning of distribution network based on Pareto optimality ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2014 ， 38 （ 15 ）： 51 - 57 .

陈刚，包宇庆，张金龙，等 . 计及寿命损耗成本的储能单元分布式协同控制策略［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 5 ）： 1495 - 1501 .

CHEN Gang ， BAO Yuqing ， ZHANG Jinlong ， et al . Distributed cooperative control strategy for energy storage units considering life loss cost ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 5 ）： 1495 - 1501 .

董晓天，严正，冯冬涵，等 . 计及风电出力惩罚成本的电力系统经济调度［J］. 电网技术， 2012 ， 36 （ 8 ）： 76 - 80 .

DONG Xiaotian ， YAN Zheng ， FENG Donghan ， et al . Power system economic dispatch considering penalty cost of wind farm output ［J］. Power System Technology ， 2012 ， 36 （ 8 ）： 76 - 80 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于剩余需求曲线的风电-储能一体化电站投标决策方法

基于源-荷-储互动的储能对风电消纳能力影响分析

储能系统参与多应用场景的协同运行策略