灵活性资源聚合参考模型与量化指标体系

王思远; 吴文传

doi:10.7500/AEPS20230728003

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灵活性资源聚合参考模型与量化指标体系

观点 | 更新时间：2025-06-16

- 灵活性资源聚合参考模型与量化指标体系
- Aggregation Reference Model and Quantitative Metric System of Flexible Energy Resources
- 电力系统自动化 2024年48卷第3期页码：1-9
- 作者机构：
  
  1.清华大学电机工程与应用电子技术系,北京市 100084
  2.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
- 作者简介：
  
  王思远(1997—)，男，博士研究生，主要研究方向：分布式灵活性资源聚合与综合能源系统灵活性等值、物理信息引导的人工智能算法在系统参数辨识中的应用。E-mail：wangsy0424@foxmail.com
  吴文传(1973—)，男，通信作者，博士，教授，IEEE/CSEE Fellow，主要研究方向：能量管理系统、主动式配电网运行与控制、机器学习在能源系统中的应用。E-mail：wuwench@tsinghua.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2022YFB2402900);国家自然科学基金资助项目(U2066601)
- DOI：10.7500/AEPS20230728003
  中图分类号：
- 收稿：2023-07-28，
  
  修回：2023-09-12，
  
  网络出版：2023-12-20，
  
  纸质出版：2024-02-10
- 稿件说明：
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王思远,吴文传.灵活性资源聚合参考模型与量化指标体系[J].电力系统自动化,2024,48(3):1-9.

WANG Siyuan,WU Wenchuan.Aggregation Reference Model and Quantitative Metric System of Flexible Energy Resources[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(3):1-9.
王思远,吴文传.灵活性资源聚合参考模型与量化指标体系[J].电力系统自动化,2024,48(3):1-9. DOI： 10.7500/AEPS20230728003.

WANG Siyuan,WU Wenchuan.Aggregation Reference Model and Quantitative Metric System of Flexible Energy Resources[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(3):1-9. DOI： 10.7500/AEPS20230728003.

摘要

高比例新能源并网给电网带来了显著的波动性和不确定性，使受端电网面临可调节资源能力不足的问题，需要充分利用大量的灵活性资源参与电网调度并提供辅助服务。然而，灵活性资源的数量众多、分布广泛且特性各异，给资源的集中调控带来了新的挑战，需要以集群的形式对灵活性资源进行管理和调度。为了更加准确地评估集群在电网调控中的作用，需要将灵活性资源进行聚合，并根据应用需求采用适当的量化指标衡量其性能。基于灵活性资源集群在电网调度和电力市场中的应用需求，提出了评估灵活性资源集群可调节能力的量化指标体系。根据物理特性，将其分为类发电机特性、类储能特性和共有特性3类。为了实现不同应用场景下对集群灵活性指标的量化评估，构建了由等效发电机和等效储能所组成的灵活性资源集群的聚合参考模型。此聚合参考模型具有直观的物理意义和良好的多重嵌套特性，并适用于多种时间尺度和多种能量形式，可以被用于计算特定应用场景下的量化性能指标，以及应用于分布式资源集群的异步调度、综合能源系统的联合优化调度、虚拟电厂参与电力市场的投标报价等多个场景中。

Abstract

The penetration of high-proportion renewable energy brings significant volatility and uncertainty to power grids. Thus the receiving end of the power system faces the problem of insufficient adjustable resource capacity. It requires the full utilization of a large number of flexible energy resources to participate in power system dispatch and provide auxiliary services. However

the vast number

wide distribution

and diverse characteristics of these flexible energy resources pose significant challenges to centralized dispatch and control. It is necessary to manage and dispatch these flexible energy resources in a clustered way. To accurately assess the role of clusters in the power system dispatch and control

it is essential to aggregate these flexible energy resources and evaluate their performance by using appropriate quantitative metrics based on application requirements. According to the application demands of flexible resource clusters in power system dispatch and electricity market

a quantitative metric system of flexibility for evaluating the adjustable capacity of flexible energy resource clusters is proposed. Based on their physical characteristics

these resources are categorized into three types: generator-like characteristics

storage-like characteristics

and common characteristics. For quantitative evaluation of the cluster flexibility metrics across various application scenarios

an aggregation reference model comprising an equivalent generator and an equivalent energy storage is proposed. This aggregation reference model has a clear physical interpretation

exhibits nested properties

and therefore is suitable for various time scales and energy forms. It can be used to calculate the quantitative metrics for specific application scenarios and widely applied in scenarios such as asynchronous dispatch of distributed energy resource clusters

joint optimization dispatch of integrated energy systems

and participation of virtual power plant in electricity market bidding.

关键词

Keywords

references

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