虚拟电厂动态构建与可信量化：理论分析与关键技术

陈启鑫; 高洪超; 冯成; 陈宋宋; 孔祥玉; 康重庆

doi:10.7500/AEPS20220427008

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虚拟电厂动态构建与可信量化：理论分析与关键技术

规模化灵活资源虚拟电厂 | 更新时间：2025-06-16

- 虚拟电厂动态构建与可信量化：理论分析与关键技术
- Dynamic Construction and Trustworthy Quantification of Virtual Power Plant: Theoretical Analysis and Key Technologies
- 电力系统自动化 2022年46卷第18期页码：26-36
- 作者机构：
  
  1.新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学),北京市 100084
  2.需求侧多能互补优化与供需互动技术北京重点实验室(中国电力科学研究院有限公司),北京市 100192
  3.天津大学电气自动化与信息工程学院,天津市 300072
- 作者简介：
  
  陈启鑫(1982—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力市场、能源互联网与系统优化运行。E-mail：qxchen@tsinghua.edu.cn
  高洪超(1990—)，男，通信作者，博士，助理研究员，主要研究方向：需求侧资源的能量管理与市场机制。E-mail：hcgaoth@tsinghua.edu.cn
  冯成(1997—)，男，博士研究生，主要研究方向：信息物理耦合、电力物联网。E-mail：fengc19@mails.tsinghua.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2021YFB2401200)
- DOI：10.7500/AEPS20220427008
  中图分类号：
- 收稿日期：2022-04-27，
  
  修回日期：2022-07-14，
  
  网络出版日期：2022-08-29，
  
  纸质出版日期：2022-09-25
- 稿件说明：
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陈启鑫,高洪超,冯成等.虚拟电厂动态构建与可信量化：理论分析与关键技术[J].电力系统自动化,2022,46(18):26-36.

CHEN Qixin,GAO Hongchao,FENG Cheng,et al.Dynamic Construction and Trustworthy Quantification of Virtual Power Plant: Theoretical Analysis and Key Technologies[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(18):26-36.
陈启鑫,高洪超,冯成等.虚拟电厂动态构建与可信量化：理论分析与关键技术[J].电力系统自动化,2022,46(18):26-36. DOI： 10.7500/AEPS20220427008.

CHEN Qixin,GAO Hongchao,FENG Cheng,et al.Dynamic Construction and Trustworthy Quantification of Virtual Power Plant: Theoretical Analysis and Key Technologies[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(18):26-36. DOI： 10.7500/AEPS20220427008.

摘要

建设新型电力系统需适应大规模、高比例新能源接入，对系统运行灵活性提出更高要求，亟待发掘闲散灵活性资源并进行有效调控。虚拟电厂作为分散资源的高效聚合方式，可为新型电力系统安全运行提供调峰、备用、调频等多种灵活性服务，而如何建设虚拟电厂以充分释放海量分布式资源的可调潜力，是其中关键的技术难点。文中聚焦于虚拟电厂中灵活资源的运行特性、动态构建与可信量化这一关键问题，对虚拟电厂的外特性建模、资源优化组合、服务能力的可信量化等问题进行了详细综述。首先，总结了虚拟电厂灵活资源运行特性对其外特性的差异化支撑能力，并提出了通用的规范化描述方法；然后，立足物理-信息-社会耦合视角，分别分析了虚拟电厂动态构建与可信量化的关键问题及核心技术，并从个体资源和资源集群两个维度分析了不同视角下的耦合关系及关键技术的支撑逻辑；最后，归纳总结了文中主要贡献与虚拟电厂服务新型电力系统的展望与挑战。

Abstract

The construction of new power system needs to adapt to the access of large-scale high-proportion renewable energy

which puts forward higher requirements for the flexibility of system operation. It is urgent to explore and effectively control the idle flexible energy resources. As an efficient way of aggregating distributed energy resources

virtual power plants can provide various flexibility services such as peak shaving

reserving capacity and frequency regulation for the safe operation of new power system. The key technical challenge is how to construct the virtual power plants to fully unlock the adjustable potential of massive distributed energy sources. This paper focuses on the critical issues of operation characteristics

dynamic construction

and trustworthy quantification of flexible energy resources in virtual power plants. It provides a detailed review of the modeling of external characteristics

optimal combination of energy resources

and trustworthy quantification of service capabilities in virtual power plants. Firstly

this paper summarizes the differentiated supporting capabilities of the operation characteristics of flexible energy resources in virtual power plants for their external characteristics and puts forward a general standardized description method. Then

based on the perspective of physics-cyber-social coupling

the key issues and core technologies of dynamic construction and trustworthy quantification of virtual power plants are analyzed respectively

and the coupling relationship from different perspectives and the supporting logic of key technologies from the two dimensions of individual resources and resource clusters are analyzed. Finally

the vital contributions of this paper and the prospects and challenges of virtual power plants serving the new power system are summarized.

关键词

Keywords

references

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