虛擬發(fā)電廠最優(yōu)調(diào)度及其儲能損耗成本模型研究.pdf

1、近年來，虛擬發(fā)電廠(Virtual Power Plant，VPP)作為一種新興的分布式能源管理形式在全球各地迅速發(fā)展。作為VPP的重要組成部分，電池儲能系統(tǒng)(Battery EnergyStorage System，BESS)能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。由于BESS固有的物化特性使其在參與VPP優(yōu)化調(diào)度過程中產(chǎn)生不可避免的損耗成本，嚴重降低了VPP的經(jīng)濟效益，同時也會影響其最優(yōu)調(diào)度策略。因此，研究BESS損耗成本對VPP參與電力市場

2、交易所獲取收益的影響，能夠為VPP運營商提供更為科學合理的調(diào)度策略，提高VPP在電力市場交易中的競爭力。以此為出發(fā)點，本文對虛擬發(fā)電廠最優(yōu)調(diào)度及其儲能損耗成本模型進行了如下研究:
　　本文首先引入VPP概念，提出了計及新能源出力間歇性和電力市場電價不確定性的VPP優(yōu)化調(diào)度方法。結合現(xiàn)有電力市場機制，分析了VPP參與市場交易的主要形式。研究了兩階段隨機規(guī)劃的求解方法，總結了其優(yōu)越性指標和適用范圍。進一步引入條件風險價值對上述不確定因

3、素引起的市場交易風險進行綜合評估。
　　然后，提出了忽略電池損耗成本的VPP優(yōu)化調(diào)度模型。該模型以燃氣發(fā)電機組和BESS為調(diào)度對象，考慮了風電出力和光伏發(fā)電出力的隨機性。在滿足發(fā)電機組出力約束、VPP安全運行約束以及BESS穩(wěn)定工作等約束條件的前提下，以VPP的期望利潤最大作為優(yōu)化調(diào)度目標。仿真結果表明，與確定性規(guī)劃相比，該隨機調(diào)度方法可以有效地解決可再生能源出力和日前市場電價的不確定性問題，提高VPP參與市場交易的經(jīng)濟效益。

4、r>　　最后，提出了計及電池損耗成本的VPP優(yōu)化調(diào)度模型，用以解決前述研究中沒有考慮電池的損耗對其壽命以及VPP最優(yōu)調(diào)度決策的影響。分析了放電深度和環(huán)境溫度兩個因素對電池損耗成本的影響。提出了一種新的基于循環(huán)周期數(shù)法和更加全面的基于加權千瓦時法的電池損耗模型。進一步將電池損耗成本并入目標函數(shù)，得出了VPP參與短期和中長期電力市場交易的最優(yōu)調(diào)度策略。在一個包含燃氣發(fā)電機組、風光發(fā)電機組和BESS的VPP中進行仿真分析，結果表明該模型可以有