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2024年第48卷第18期
- 摘要：为促进多层级市场环境下多市场主体的协调优化与权责一体，通过虚拟电厂（VPP）将本地点对点（P2P）交易与批发市场衔接起来，提出一种基于产消者能量和备用联合共享的VPP优化运营方法。首先，将备用需求的溯源交易扩展至配电网市场，并通过自适应交替方向乘子法(ADMM)实现本地能量与备用的分布式出清。然后，建立VPP-产消者双层交易模型，上层VPP收集产消者需求并参与批发市场交易，优化购售价格；下层产消者采用通用高斯分布与机会约束理论量化备用需求、决策能量与备用量。最后，基于二分法对模型进行求解。算例结果表明，所提机制在扩大VPP市场收益的同时实现了对产消者备用成本的溯源分摊，而本地市场增大了产消者与VPP的议价空间。关键词：电力市场;虚拟电厂;产消者;共享;备用1|0|1更新时间：2025-06-16
- 摘要：高负荷密度的受端城市电网正面临日益严重的调节资源匮乏问题，城市建筑拥有大量中央空调、电动汽车等优质灵活资源，可通过聚合构建虚拟电厂参与城市电网的供需互动。随着需求响应市场的快速发展，灵活资源的市场化定价和交易成为趋势。为此，考虑到建筑和虚拟电厂两者的获益需求，设计了建筑虚拟电厂参与需求响应市场交易的报量报价机制。首先，根据建筑负荷的响应特性，将其分为无损可转移负荷、有损可转移负荷和有损可削减负荷，并分别提出其容量-成本的计算方法。然后，设计了同时保证建筑和虚拟电厂可靠收益的分配方法，以持续激励两者参与市场的积极性。在此基础上，建立了虚拟电厂参与市场交易的报价优化模型，实现不同场景下虚拟电厂的收益最大化。最后，通过算例仿真证明了所提机制在市场交易和收益分配方面的有效性。关键词：虚拟电厂;需求响应;电力市场;城市建筑;灵活负荷;报量报价机制1|0|1更新时间：2025-06-16
- 摘要：在“双碳”背景下，电-碳多政策并举和多市场并存局面带来了电能环境权益重复奖惩的问题。针对该问题，提出了基于减排量等效的绿色电力-国家核证自愿减排量（CCER）互认方法，将绿色电力的环境权益统一归属至用户侧，并以建筑主体为研究对象对互认方法进行验证。首先，依据减排特性差异,将建筑分为强制性建筑、减排性建筑、零碳建筑3类，以建筑虚拟电厂为CCER互认的代理。其次，针对建筑虚拟电厂内部CCER分配问题，提出了基于Shapley值法的分配方法，以保证分配的公平和合理性。然后，针对建筑主体面临的电-碳协同决策问题，提出了基于能源共享原则的电-碳双层协同交易机制，并基于主从博弈理论构建双层决策模型，结合供需比概念对模型进行凸化。最后，通过算例仿真验证了互认方法的可行性及电-碳双层协同决策机制的有效性。关键词：绿色电力减排量;国家核证自愿减排量（CCER）;虚拟电厂;电-碳协同决策;主从博弈1|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：随着中国电力市场和碳市场的不断发展，虚拟电厂(VPP)已成为重要的市场参与主体。文中提出多级电-碳耦合市场下VPP两阶段鲁棒交易策略。首先，分析中国电力市场与碳市场的耦合特性，提出含电力中长期市场、一级碳市场、电力现货市场和二级碳市场的多级电-碳市场交易流程。然后，建立VPP参与多级电-碳耦合市场的两阶段交易模型。其中，第1阶段优化了VPP在电力中长期市场与一级碳市场的交易策略，第2阶段优化了VPP在日前电力现货市场和二级碳市场的交易策略。最后，为平抑VPP内可再生能源出力不确定性对交易结果的影响，建立VPP两阶段自适应鲁棒优化模型，并采用列与约束生成算法实现模型求解。仿真算例结果验证了所提模型和方法的可行性和有效性。关键词：虚拟电厂;电力市场;碳市场;鲁棒优化;电-碳耦合1|0|2更新时间：2025-06-16
- 摘要：由于新能源的渗透率不断提高，电力系统的调节压力日益增大，面临着灵活性短缺的问题。随着虚拟电厂等新兴主体参与到互动中来，广大分布式资源得以被聚合，成为电力系统中不可忽视的调节资源。以面向5G基站的虚拟电厂为研究对象，首先,讨论了5G基站内部子模块响应潜力协同机理，解析构建了不同资源对象的用能模型；其次,分析了规模化5G基站响应的可行域刻画问题，剖析了5G基站响应特性的子模块独立刻画与分类刻画的差异性效果，详细阐述了基于近似闵可夫斯基和的聚合算法中不同方法的可行域偏差；然后,分析了规模化5G基站可行域分类刻画的优势和原理，并基于多个算例进行了有效性验证；最后,基于真实的响应数据展示了规模化5G基站虚拟电厂的响应实证效果。关键词：5G基站;虚拟电厂;分布式资源;调控;可行域;闵可夫斯基和1|0|3更新时间：2025-06-16
- 摘要：数据中心因其负荷具有时空双尺度可调特性，可被视为庞大且极具潜力的新型需求响应资源，是虚拟电厂的行业案例。然而，在以往数据中心经济调度的研究中，环境效益和租户的计算体验未得到充分考虑，需求响应后的执行效果评估多被忽略。对此，提出基于时空协同的多数据中心低碳经济调度策略。首先，对数据中心工作负载的时空可调特性进行精细化建模，明晰需求响应和可再生能源消纳的具体实现路径。其次，量化租户对需求响应的满意度以保证用户侧服务体验，并在目标函数中引入碳交易成本以引导源侧减碳。最后，在中国广东电力市场日前邀约需求响应模式下，使用典型数据中心数据进行算例分析。仿真结果表明，所提方案能够有效激发数据中心灵活资源的时空调节潜力，在实现整体经济性提升的同时兼顾环境效益和租户满意度。关键词：数据中心;虚拟电厂;需求响应;经济调度;碳交易;时空协同1|0|5更新时间：2025-06-16
- 摘要：构建以新能源为主体的新型电力系统，亟须挖掘负荷侧灵活调节资源参与电网调控。含电解铝、矿热炉等高耗能负荷的工业园区具备良好的调控潜力，但是考虑园区内部电力网络约束，其精确调控边界求解面临着变量维数高、约束非线性的难题，现有方法不能较好地兼顾计算效率和精度。对此，文中将上述问题抽象为高维非线性状态空间在P-Q耦合平面的投影问题：分别建立考虑工业园区安全运行线性化和非线性约束的调控边界投影求解模型，采用一种新颖的高维状态空间投影算法，通过顶点“搜索-映射”的两步式求解过程，得到工业园区型虚拟电厂调控边界的精确投影。算例结果表明，采用所提方法求解的调控边界可由线性不等式组完全表征，与现有调度系统完全兼容，结合与叠加柔性资源调控能力和传统采样方法的对比，验证了该方法的可行性以及高求解精度和效率。关键词：工业园区;虚拟电厂;调控边界;电力网络约束;高维状态空间投影1|0|1更新时间：2025-06-16
- 摘要：随着能源结构转型的推进，可再生能源的使用逐渐增加，仅依靠传统机组调节频率偏差难以满足需求。因此，为了解决此问题，考虑利用分布式资源（DR）参与调频辅助服务，DR主要考虑空调、电动汽车充电桩以及储能。首先，考虑了DR的特性和满意度评价方法；然后，基于状态势博弈理论对DR进行协调控制，将DR集中起来使其对外呈现为一个整体参与调频辅助服务；最后，通过算例仿真证明了该方案下对DR聚合并协调控制参与调频辅助服务的可行性和有效性，并对多时间尺度下储能、电动汽车充电桩以及可控负荷参与快速调频进行了验证。关键词：虚拟电厂;分布式资源;灵活资源;协调控制;多时间尺度控制;调频辅助服务;状态势博弈1|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：在新型电力系统频率动态品质下降、频率稳定问题突出的背景下，文中综述了面向系统频率响应能力提升的虚拟电厂聚合响应特性与市场交易机制，为当前由于市场机制缺乏导致的分布式资源频率支撑技术应用难题提供市场化解决思路。首先，总结了分布式资源频率动态响应基本原理以及虚拟电厂所需关键支撑技术，剖析了虚拟电厂在提供系统频率支撑方面存在的问题。其次，从时间、空间、成本3个维度提炼了虚拟电厂的频率聚合响应特性，并综述了虚拟电厂提升系统频率响应能力的市场交易机制，涵盖产品设计、出清定价、贡献量化、结算考核4个关键环节。然后，探讨了虚拟电厂聚合响应特性与市场交易机制间的交互作用关系。最后，展望了虚拟电厂提升系统频率响应能力的未来研究重点。关键词：虚拟电厂;新型电力系统;频率响应能力;频率动态;市场机制;辅助服务1|0|2更新时间：2025-06-16
- 摘要：随着需求侧资源开发力度持续加大和电力市场机制不断完善，需求侧分散的灵活性资源将在电力调度与交易中扮演更重要的角色。虚拟电厂的建设为需求侧资源管理和利用提供了新思路，同时，电能共享因其能够促进区域电力平衡和提升电力系统灵活性而备受关注。为此，文中对基于虚拟电厂的电能共享交易机制进行了研究。首先，提出了共享型虚拟电厂概念，并建立其与新能源场站的电能共享框架；其次，考虑新能源出力不确定性，基于最小-最大后悔值法建立共享联盟风险调度模型；然后，基于一致性理论推导出共享电能价格机制；最后，基于改进的IEEE 33节点系统进行算例分析。结果表明，所提调度方法与交易机制能够提高用户侧资源利用效率、促进新能源消纳与电网区域供需平衡。关键词：电能共享;虚拟电厂;最小-最大后悔值法;一致性算法1|0|1更新时间：2025-06-16
- 摘要：随着能源互联网技术的发展，虚拟电厂已成为规模化分布式资源聚合与调控的有效方式。如何对虚拟电厂进行聚合以释放分布式资源可调潜力是关键技术问题。文中聚焦虚拟电厂资源聚合优化问题，提出基于动态重构的虚拟电厂资源聚合规划方法。首先，构建虚拟电厂加盟奖励机制，激励优质资源参与聚合；其次，针对海量分布式资源多元迥异特性，提出资源特征提取与分类方法，为虚拟电厂资源聚合提供数据基础；然后，建立资源加盟意愿判定模型，并对其加盟容量进行评估；在上述基础上，根据分布式资源与电力市场动态变迁规律，提出虚拟电厂动态重构优化策略，对虚拟电厂进行阶段性动态聚合规划，通过建立虚拟电厂聚合与运营双层优化模型进行求解；最后，算例分析证明了所提方法在解决虚拟电厂聚合规划问题方面的可行性与优越性。关键词：虚拟电厂;动态重构;资源聚合;加盟奖励;规划1|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：分布式新能源出力的不确定性严重影响虚拟电厂聚合可行域的准确刻画，需精准计算虚拟电厂的可调能力以提升电力系统的平衡能力。文中提出了面向虚拟电厂的分布式新能源出力不确定性概率模型及基于多概率变量的可信概率可行域构建方法。首先，基于集成学习与共形分位数回归方法，提出了能够描述新能源出力异方差时间序列的不确定性概率模型。其次，研究了闵可夫斯基和方法与优化方法求解可行域的特点，分析了新能源出力约束和网络约束对虚拟电厂可行域的影响，进一步提出了基于分布式新能源出力概率区间的虚拟电厂概率可行域构建方法。最后，考虑风光耦合特性，优化了虚拟电厂概率可行域构建方法，通过协调各分布式新能源出力概率区间置信度，得出虚拟电厂概率可行域整体的置信水平。算例验证结果表明，所提方法能够准确刻画虚拟电厂的可调能力。关键词：虚拟电厂;灵活性资源;可行域;不确定性;集成学习;分位数回归2|0|3更新时间：2025-06-16
- 摘要：由于分布式资源在配电网侧的普及，其巨大的灵活性潜力挖掘变得愈发重要。首先，选取空调负荷、储能设备、柴油发电机作为典型资源，建立了具体资源的动态电气模型，并刻画其可行域空间。然后，以奇诺多面体（Zonotope）为基础，提出一种面向广域分布式资源的高效聚合方法。在此基础上，针对Zonotope的特殊数学形式，提出Zonotope与半空间形式多面体的数学形式精确转换方法，并通过此方法将具体分布式资源的聚合集群应用于虚拟电厂（VPP）场景下的优化调控。通过算例分析验证了该聚合方法的有效性，并与其他聚合方法对比分析了该方法在精确性上的优势。最后，结合算例结果分析了资源集群聚合后的调控方法在经济性和计算效率方面的成效。关键词：资源聚合;虚拟电厂;优化调控;分布式资源;奇诺多面体;闵可夫斯基求和1|0|2更新时间：2025-06-16
- 摘要：为解决虚拟电厂参与的集中式电力调峰辅助服务市场中因交易关键信息、敏感数据泄露而引发恶意竞价、扰乱市场秩序等问题,设计了一种基于“服务提供商-区块链-电力调度控制中心”的集中式市场隐私保护交易策略，实现了隐私保护和网络安全双约束下的电力调峰市场可信交易。首先，设计了基于价格混淆随机预言机和改进Shamir秘密共享网络的竞标信息隐私保护方案，对提交到区块链上的量价信息进行严格保护；其次，基于同态加密技术，以价格、信用值、时间依次优先的原则设计了区块链智能合约，实现了竞标量的隐私排序和可信自动出清；然后，为了实用价值，在区块链上部署安全性校验合约实现了交易结果的网络安全约束校验，保证了配电网的运行安全和服务提供商的结算安全；最后，通过算例分析和评估，验证了该隐私保护交易策略的有效性和优越性，表明了该策略可以在保护参与方隐私的同时，提高电力系统的灵活性和可靠性。关键词：区块链;虚拟电厂;调峰;隐私保护;价格混淆随机预言机;Shamir秘密共享网络1|0|1更新时间：2025-06-16
- 摘要：虚拟电厂是通过聚合管理各类需求侧资源参与电力市场交易、提供辅助服务和实现点对点交易的有效途径。针对传统虚拟电厂内部进行交易决策优化过程中存在的信息篡改和隐私泄露等问题，提出一种基于主侧区块链结构的虚拟电厂分布式交易决策优化方法。为了激励聚合商参与点对点交易市场，设计了一种结合自适应定价机制的虚拟电厂聚合商点对点交易机制。为防止优化过程中不诚实的聚合商篡改交互信息，基于主侧区块链提出一种改进的实用拜占庭容错共识算法。为进一步防止信息交互导致的隐私泄露，提出一种基于Shamir秘密共享方案的信息加密和解密算法。最后，通过算例分析验证了所提方法在交易决策优化、防篡改和隐私保护方面的优越性。关键词：虚拟电厂;区块链;隐私保护;共识算法;分布式优化1|0|0更新时间：2025-06-16
规模化灵活资源虚拟电厂
- 摘要：针对目前概率潮流难以兼顾准确度和速度，且缺乏有效处理任意概率分布源荷数据的手段，提出了基于任意概率分布建模策略和改进混沌多项式展开的概率潮流方法。首先，将系统输入量拟合为概率分布类型库中的概率分布，基于赤池信息量准则选取最优分布，比较最优分布和非参核密度估计的似然估计值确定最终概率分布。其次，为提升最小角回归广义混沌多项式展开的准确度，提出应用伪谱法和矩匹配法获取备选点集合，并使用组合概率窗对其筛选获得最优备选点。然后，对原始概率空间执行拉丁超立方采样获取补充配置点，并与最优备选点结合后得到最终配置点。所提方法在IEEE 30、IEEE 118节点算例中得到验证，在相近耗时下，所提方法的准确度较不确定量化计算框架UQLab推荐算法有显著提升。关键词：概率潮流;概率分布建模;参数估计;混沌多项式展开;最小角回归;不确定性量化2|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：为快速、准确量化分析风电出力不确定性对交直流电力系统潮流分布的影响，提出一种基于多项式混沌展开(PCE)的交直流电力系统全纯嵌入概率潮流计算方法。该方法首先根据风电出力的概率分布特征选择最优正交基函数，构造近似风电出力概率分布特征的PCE表达式；其次，将该PCE表达式引入交直流电力系统的全纯嵌入潮流方程中，构建基于PCE的交直流电力系统全纯嵌入概率潮流计算模型；再次，通过Galerkin投影将所构建的全纯嵌入概率潮流计算模型转化为高维确定性全纯嵌入潮流计算模型；然后，借助确定性全纯嵌入潮流模型求解方法，实现对所转化的高维确定性全纯嵌入潮流模型的求解，并根据所得PCE逼近系数计算交直流电力系统潮流的概率分布特征；最后，通过修改的PJM 5节点、IEEE 30节点和IEEE 118节点交直流测试系统算例验证所提方法的准确性和有效性。关键词：概率潮流;多项式混沌展开;全纯嵌入;Galerkin投影;交直流电力系统;不确定性2|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：随着不同电力电子设备的广泛接入，交直流配电系统的稳定性分析变得更为复杂，已引发多起低频振荡事故，严重危害到系统安全稳定运行。如何简化复杂的交直流配电系统模型，分析不同参数下直流电压的动态特性，是提高系统稳定性、避免系统振荡失稳的关键。文中以三端交直流配电系统为研究对象，首先，通过建立等值单机模型实现了多端交直流配电系统的等效降阶。其次，基于等值单机模型，推导了直流电压的低频分析模型。在实现低频模型降阶的同时，得到了直流电压动态性能的解析表达。再次，基于等值单机模型的传递函数和解析表达式，提出了一种稳定域分析方法，研究了系统参数变化对稳定域和系统动态性能的影响规律。最后，基于软件仿真模拟与硬件在环实验，验证了所提方法的有效性。关键词：交直流配电系统;稳定域分析;低频振荡;降阶;阻尼比;硬件在环实验3|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：由于交直流混合微电网中分布式电源的成本各异，按照容量比例分配功率的下垂控制易造成系统成本较高，文中提出基于增量成本的下垂控制。为进一步解决线路阻抗不匹配对功率分配精度的影响，充分考虑微电网的经济运行，提出基于一致性算法的分级分布式控制策略。该控制策略分为子网级控制与系统级经济控制。子网级控制在基于增量成本的下垂控制中引入频率/电压二次控制项和成本二次控制项，恢复交流频率与直流电压，同时实现子网之间的分布式电源的经济功率分配。在系统级经济控制中引入“相对频率指数”与“相对电压指数”，构造双向互联变流器的本地控制策略，并进一步引入基于一致性算法的功率二次控制项，实现各分布式电源增量成本一致，从而达到系统全局最优的经济运行。最后，对交直流混合微电网模型进行仿真，验证了所提控制策略的有效性。关键词：交直流混合微电网;分布式电源;分级分布式控制;一致性算法;增量成本3|0|0更新时间：2025-06-16
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