面向主動配電網(wǎng)的虛擬發(fā)電廠優(yōu)化運(yùn)行與控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)問題的日益加劇、環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，發(fā)展新型可再生能源成為近年來的研究熱點(diǎn)。分布式發(fā)電資源在為傳統(tǒng)電力系統(tǒng)提供有效支撐的同時，還存在著一系列的不足，如其可控性差、容量小、比較分散等。為實(shí)現(xiàn)這些分布式發(fā)電資源更好的整合，近年來國內(nèi)外專家學(xué)者提出了虛擬發(fā)電廠的概念。同時，針對傳統(tǒng)配電網(wǎng)中出現(xiàn)越來越多的需求側(cè)資源和分布式電源以獨(dú)立電源形式或微電網(wǎng)形式接入配電網(wǎng)，傳統(tǒng)配電網(wǎng)將出現(xiàn)諸如，潮流由單向流動變?yōu)殡p向、線路容量無法滿足需求、

2、運(yùn)營與管理方式無法適應(yīng)這一新環(huán)境等種種問題。為此，國內(nèi)外專家學(xué)者提出了主動配電網(wǎng)概念。
　　本文以分布式發(fā)電資源的快速發(fā)展為背景，以虛擬發(fā)電廠技術(shù)與主動配電網(wǎng)技術(shù)為切入點(diǎn)，系統(tǒng)研究了多源組網(wǎng)下的虛擬發(fā)電廠內(nèi)部協(xié)調(diào)優(yōu)化策略與主動管理技術(shù)。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)風(fēng)力發(fā)電因其隨機(jī)特性，使其很難像其他可控能源一樣參與到電力市場中。針對這一問題，本文利用電動汽車作為儲能解決風(fēng)力發(fā)電的不足，聯(lián)合配電網(wǎng)中的分布式風(fēng)力發(fā)電單元與電動

3、汽車形成虛擬發(fā)電廠，進(jìn)而參與到日前電力市場中。并通過對虛擬發(fā)電廠市場化建模，利用滾動時域分析方法，分析對比相對于無電動汽車參與的由配電網(wǎng)中分布式風(fēng)力發(fā)電單元所構(gòu)成虛擬發(fā)電廠，有電動汽車作為儲能與分布式風(fēng)力發(fā)電單元相聯(lián)合所構(gòu)成的虛擬發(fā)電廠在效益方面的表現(xiàn)。針對電動汽車儲能參與到虛擬發(fā)電廠后會造成損耗的問題，對電動汽車參與到虛擬發(fā)電廠中的補(bǔ)償機(jī)制進(jìn)行分析討論。通過算例分析，與無電動汽車參與的由配電網(wǎng)中分布式風(fēng)力發(fā)電單元所構(gòu)成的虛擬發(fā)電廠相比

4、，分布式風(fēng)力發(fā)電單元與電動汽車儲能相配合所組成的虛擬發(fā)電廠，其整體效益得到了很大程度的提升。同時本文所提的電動汽車補(bǔ)償機(jī)制可有效地激勵車主參與到虛擬發(fā)電廠運(yùn)營中。
　　(2)為優(yōu)化整個虛擬發(fā)電廠內(nèi)部分布式發(fā)電資源的調(diào)度成本，本文基于虛擬發(fā)電廠的多代理結(jié)構(gòu)形式建立了虛擬發(fā)電廠內(nèi)部分布式發(fā)電資源的均衡調(diào)度模型。以實(shí)時滿足系統(tǒng)負(fù)荷需求為條件，利用模仿者動態(tài)算法處理虛擬發(fā)電廠內(nèi)部調(diào)度資源分配問題。通過分析不同種類分布式發(fā)電資源的適應(yīng)度系數(shù)

5、與可調(diào)容量，提出多方共贏的虛擬發(fā)電廠內(nèi)部分布式發(fā)電資源的均衡調(diào)度策略:適應(yīng)度系數(shù)越?。凑{(diào)用成本越低）、可調(diào)容量越大的分布式發(fā)電資源參與調(diào)度的機(jī)會越多，反之越少。算例分析證明了所提模型和算法的合理性和有效性。與傳統(tǒng)基于市場機(jī)制的虛擬發(fā)電廠調(diào)度方法相比，模仿者動態(tài)算法在解決虛擬發(fā)電廠內(nèi)部分布式發(fā)電資源調(diào)度問題方面能有效控制調(diào)度成本，同時具有簡便、易拓展的特點(diǎn)。
　　(3)針對主動配電網(wǎng)市場化運(yùn)營的問題，本文研究了市場環(huán)境下含虛擬發(fā)電

6、廠的主動配電網(wǎng)運(yùn)營模式，并對主動配電網(wǎng)市場參與主體的目標(biāo)進(jìn)行分析。基于多代理系統(tǒng)在主動配電網(wǎng)中的設(shè)計應(yīng)用，設(shè)計考慮線路容量的主動配電網(wǎng)主體實(shí)時競價模式。通過對競價曲線變化方法的闡述，分析基于容量管理這一技術(shù)指標(biāo)與基于市場清算價格這一經(jīng)濟(jì)指標(biāo)所得的兩個目標(biāo)的均衡優(yōu)化過程。通過算例分析，利用考慮容量管理的競價曲線變換方法的主動配電網(wǎng)實(shí)時競價運(yùn)營模式與未利用該方法的主動配電網(wǎng)相比，有效地限制了功率峰值的出現(xiàn)，并且使得負(fù)荷曲線更加平整，同時降低