支撑云-群-端协同调度的多能园区虚拟电厂：研发与应用

赵昊天，王 彬，潘昭光，孙宏斌，郭庆来

（1.清华大学电机工程与应用电子技术系,北京市100084；2.电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室,清华大学,北京市100084）

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在能源互联网蓬勃发展的大环境下,能源系统中出现大量产消者［1-3］,大量分布式资源的随机性和波动性增加了电网复杂性和管控难度,对电网的安全、可靠和经济运行产生重大影响［4］。虚拟电厂技术利用先进的传感、控制技术,有效地聚合和调度新能源发电、储能等分布式资源［5］,在参与辅助服务市场获取收益的同时,为电网提供灵活性,提升电网安全水平,降低电网运行成本与投资成本,是多能流综合能量管理系统（integrated energy management system,IEMS）中的重要模块［6-7］。

国外已有一些虚拟电厂的应用实例,例如FENIX项 目［8］、PMVPP项 目［9］、Pro VPP项 目［10］、Sauerland CVPP项目［11-12］等,取得了一定效果。但国内的虚拟电厂应用项目较少,仍处于起步阶段,例如冀北虚拟电厂示范工程于2019年底投运［13］。

国内外对虚拟电厂聚合及调度问题已有一些研究,文献［14］基于谱聚类算法对可中断负荷进行了聚合及解聚合,保证了聚合模型的鲁棒可行性,但只考虑了可中断负荷这一种类型的分布式资源；文献［15］基于两阶段随机规划提出了在日前和日内等时间尺度上,在辅助服务市场及能量市场中虚拟电厂的最优投标策略,但随机规划计算时间较长,为实际应用带来挑战；文献［16］基于机会约束规划建立了多虚拟电厂与电力市场双层优化模型,实现虚拟电厂收益最大化；……