中国电力 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (1): 61-70.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202307050
周挺1,2(), 谭玉东1,2(
), 孙晋3, 文明1,2, 廖菁1,2, 李杨1,2, 刘巩4, 刘敦楠4,5
收稿日期:
2023-07-12
接受日期:
2023-12-11
出版日期:
2024-01-28
发布日期:
2024-01-23
作者简介:
周挺(1997—),男,硕士,助理工程师,从事电力市场研究,E-mail:zhout9@hn.sgcc.com.cn基金资助:
Ting ZHOU1,2(), Yudong TAN1,2(
), Jin SUN3, Ming WEN1,2, Jing LIAO1,2, Yang LI1,2, Gong LIU4, Dunnan LIU4,5
Received:
2023-07-12
Accepted:
2023-12-11
Online:
2024-01-28
Published:
2024-01-23
Supported by:
摘要:
虚拟电厂作为一种具备储能特性的灵活性资源,虽然其在配合电网削峰填谷、消纳新能源等方面的作用越发重要,但其目前在市场运营上缺乏经济性及高效性,直接导致其参与市场积极性不足。鉴于此,提出一种虚拟电厂参与电能量市场与辅助服务市场协同工作策略。首先,基于现货市场电价与虚拟电厂的聚合情况,确定其参与市场各时段策略;其次,以虚拟电厂收益最大化为目标,采用动态规划方法构建多时间尺度下虚拟电厂参与现货电能量-调频市场协同优化模型;最后,通过仿真分析对比虚拟电厂只参与单独市场与联合优化情况下的收益及利用率,并使用shapely值法对参与虚拟电厂聚合的各类资源进行收益分摊分析,验证所提方案的可行性及有效性。
周挺, 谭玉东, 孙晋, 文明, 廖菁, 李杨, 刘巩, 刘敦楠. 虚拟电厂参与能量与辅助服务市场的协同优化策略[J]. 中国电力, 2024, 57(1): 61-70.
Ting ZHOU, Yudong TAN, Jin SUN, Ming WEN, Jing LIAO, Yang LI, Gong LIU, Dunnan LIU. Collaborative Optimization Strategy for Virtual Power Plant Participating in Energy and Ancillary Service Market[J]. Electric Power, 2024, 57(1): 61-70.
参数名称 | 数值 | 参数名称 | 数值 | |||
虚拟电厂总容量/MW | 15.50 | 电动汽车电池容量/(MW•h) | 1.5 | |||
风电机组容量/MW | 3.00 | 电动汽车充电效率/% | 0.5 | |||
储能电池容量/(MW•h) | 10.50 | 电动汽车放电效率/% | 0.5 | |||
虚拟电厂平均调节功率/ MW | 7.50 | 空调总容量/MW | 0.5 | |||
储能充电效率/% | 0.95 | 投标功率/MW | 1.5 | |||
储能放电效率/% | 0.80 | 调频定价/(元·MW–1) | 15.0 | |||
储能电池额定功率/MW | 5.50 | 可调节负荷容量/MW | 2.0 |
表 1 虚拟电厂聚合后的基本参数
Table 1 Basic parameters of VPP after aggregation
参数名称 | 数值 | 参数名称 | 数值 | |||
虚拟电厂总容量/MW | 15.50 | 电动汽车电池容量/(MW•h) | 1.5 | |||
风电机组容量/MW | 3.00 | 电动汽车充电效率/% | 0.5 | |||
储能电池容量/(MW•h) | 10.50 | 电动汽车放电效率/% | 0.5 | |||
虚拟电厂平均调节功率/ MW | 7.50 | 空调总容量/MW | 0.5 | |||
储能充电效率/% | 0.95 | 投标功率/MW | 1.5 | |||
储能放电效率/% | 0.80 | 调频定价/(元·MW–1) | 15.0 | |||
储能电池额定功率/MW | 5.50 | 可调节负荷容量/MW | 2.0 |
时段 | 参与市场 | |
00:00—07:00 | 能量市场(充电) | |
07:00—10:00 | 能量-辅助服务市场联合优化 | |
10:00—14:00 | 能量市场(放电) | |
14:00—24:00 | 能量-辅助服务市场联合优化 |
表 2 工作时段划分
Table 2 Work hours division
时段 | 参与市场 | |
00:00—07:00 | 能量市场(充电) | |
07:00—10:00 | 能量-辅助服务市场联合优化 | |
10:00—14:00 | 能量市场(放电) | |
14:00—24:00 | 能量-辅助服务市场联合优化 |
模式 | 出力次数 | 总时段 /s | 利用率/% | |||
只参与能量市场 | 40332 | 86400 | 46.68 | |||
只参与调频辅助服务市场 | 45856 | 86400 | 53.07 | |||
能量-调频市场联合优化 | 65673 | 86400 | 76.01 |
表 3 不同场景下虚拟电厂的利用率
Table 3 VPP utilization rate under different scenarios
模式 | 出力次数 | 总时段 /s | 利用率/% | |||
只参与能量市场 | 40332 | 86400 | 46.68 | |||
只参与调频辅助服务市场 | 45856 | 86400 | 53.07 | |||
能量-调频市场联合优化 | 65673 | 86400 | 76.01 |
虚拟电厂内部成员 | 能量-调频市场联合优化/元 | |
风电机组 | 256.38 | |
可调节负荷 | 171.58 | |
储能 | 3682.54 |
表 4 虚拟电厂的收益分配情况
Table 4 Income distribution of VPP
虚拟电厂内部成员 | 能量-调频市场联合优化/元 | |
风电机组 | 256.38 | |
可调节负荷 | 171.58 | |
储能 | 3682.54 |
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