摘要:虚拟电厂和分布式资源的双向选择是促进存量资源聚合的关键，合理的匹配机制有利于提高整体的聚合效益。在此背景下，提出一种基于Gale-Shapley算法的虚拟电厂与分布式资源匹配机制。首先，构建面向风-光-水-储-荷一体化的虚拟电厂参与电力现货市场的收益模型，并计算虚拟电厂与分布式资源聚合产生的合作收益。然后，构建基于宽容度的分布式资源选择虚拟电厂决策模型和考虑合作倾向性的虚拟电厂接受分布式资源决策模型，分别用于支撑分布式资源和虚拟电厂在匹配过程中确定合作对象的决策，进而提出基于改进熵权-层次分析法的模型求解方法。接着，提出了基于Gale-Shapley算法的双边匹配机制，使得虚拟电厂和分布式资源能够在以各自效益最大为目标的双向选择中得到稳定的匹配结果。最后，以中国某地区虚拟电厂和分布式资源的数据为例进行验证，结果表明，与单向选择相比，双边匹配机制能有效提升总聚合收益，且基于Gale-Shapley算法的匹配机制具有单边防策略性。

摘要:针对大功率缺额场景下虚拟电厂（VPP）为电网提供有功功率支撑能力充裕性的问题，提出一种考虑暂态调频能力的预防控制方法。首先，计及VPP有功功率响应对电网频率动态的影响，构建扩展系统频率响应模型；其次，基于最小二乘法、Levenberg-Marquardt算法和阻尼牛顿法，利用扩展系统频率响应模型提取VPP控制参数与频率动态间的耦合关系，并综合瞬时功率和累积能量来量化评估VPP暂态调频能力；然后，由预想事故集合估计满足电网频率安全性要求的临界暂态调频能力，以调整VPP控制参数及功率、能量备用；最后，通过算例分析验证了所提方法的有效性。

摘要:随着移动通信技术的快速发展，移动通信基站的覆盖范围也越来越广，5G基站建设呈大规模爆发趋势。基站内部配置的备用储能长期处于闲置状态，巨大的调节能力处于“沉睡状态”，无法参与电力系统运行，系统面临新能源功率波动带来的供需不平衡困境。首先，在保证基站运行备用需求的条件下，利用供电可靠性指标评估储能资源的调节潜力，建立了基站储能模型。其次，提出基站储能动态聚合方法，构建了含基站储能的虚拟电厂（VPP），并结合模型预测控制进行日前申报-日内滚动修正两阶段经济性优化调度。仿真结果表明，结合时域滚动和实时状态反馈校正，能够在充分保证基站供电可靠性的基础上，实现新能源全额消纳。同时，量化了基站储能可调度容量对于VPP经济性的影响，相比于95%的恒定备用容量，采用动态备用容量模型使VPP经济性提高了4%。

摘要:近年来电动汽车（EV）保有量持续增长，EV作为一种灵活性资源，与电网互动已成为目前的研究热点。针对EV备用容量量化存在的用户参与意愿不确定性强、功率能量时域耦合等问题，开展了电动汽车聚合商（EVA）备用容量量化研究。首先，提出以EVA为主体参与电力系统能量市场与辅助服务市场的能源领域信息物理社会系统框架（CPSSE）；其次，基于心理学原理与社会行为建立了用户意愿模型，刻画社会系统中EV用户参与调控行为的不确定性；然后，考虑用户意愿与备用容量调控信号对备用容量量化的影响，建立了以EVA收益最大为目标的计划功率与备用容量的联合优化模型；再次，提出了一种基于麻雀搜索算法与线性规划的联合求解算法；最后，通过算例验证了模型的有效性与算法的收敛效果。

摘要:随着海量、分散、多元分布式资源的规模化接入，虚拟电厂(VPP)技术已成为需求侧资源统一管理和高效调控的有效方式。为探索VPP多品种交易新模式，提出一种多VPP电-碳-备用点对点(P2P)交易模型，并采用条件风险价值理论量化新能源随机性带来的潜在风险。首先，建立含光伏机组、燃料电池、储能、中央空调和柔性负荷的VPP聚合模型，并提出多VPP电-碳-备用P2P交易方法，实现多VPP之间电能、碳排放量和备用资源的交互共享。其次，建立基于条件风险价值的VPP交易模型，实现VPP内光伏出力不确定性的风险衡量。然后，采用基于共识的自适应步长交替方向乘子法完成所构模型的高效求解。最后，通过算例验证了多VPP电-碳-备用P2P交易机制能激励VPP参与多种产品共享，增加自身收益及社会效益，所考虑的条件风险价值也为VPP利润和风险的权衡提供了有效的决策参考。

摘要:能源互联网的发展推动了分布式资源配置规模与利用效率的逐步提高，规模化灵活资源虚拟电厂的构建将成为新型电力系统灵活性提升的关键研究领域。文中聚焦于规模化灵活资源可信聚合以及灵活资源辅助电力系统所需的信息-能量-价值耦合互动机理问题，提出了规模化灵活资源虚拟电厂的科学问题、技术路线与理论框架。在此基础上，分别从动态聚合、安全通信、协同调控、可信交易等4个领域，论述了具体的核心关键技术及其关联支撑关系。最后，围绕规模化灵活资源虚拟电厂的技术挑战与创新应用进行了总结和展望。

摘要:虚拟电厂通过对分布式资源的聚合与调控实现不同形式电能的协同优化运行，同时作为一种潜在的频率调节资源，能够较大程度地提升电力系统的灵活性。文中以分布式资源异构形成的虚拟电厂参与电力系统频率调节为应用背景，考虑不同类型资源的调节特性差异，设计了虚拟电厂有功功率-频率调节模式，研究并提出了分布式资源动态组合的虚拟电厂响应策略。首先，将构成虚拟电厂的分布式资源划分为正电源、负电源和储能电源3类，基于下垂特性分别建立其有功功率-频率调节模型，并考虑资源异构方式推导出虚拟电厂的综合频率调节特性。其次，根据采样得到的分布式资源实时运行状态，构建虚拟电厂的状态空间与状态轨迹，提出资源动态聚合的虚拟电厂功率响应模式与响应效果预测模型。最后，选取某35 kV变电站台区作为仿真算例，验证了典型日不同时段下虚拟电厂的响应效果，并分析了影响虚拟电厂调节能力的关键因素。

摘要:随着能源系统清洁低碳化发展，虚拟电厂逐渐成为电力系统中规模化分布式灵活资源聚合调控的有效途径，而区块链技术的研究也为虚拟电厂多利益主体环境下的可信交易提供了新思路。文中围绕虚拟电厂的交易模式及其与区块链技术的适配性问题，首先，分析了虚拟电厂的自治运营理念和共享商业模式，并介绍了区块链的技术优势及研究现状。然后，根据市场主体划分资源聚合层和分布式资源层，提出了产消者-虚拟电厂分层交互架构与聚合规则。在此基础上建立了以多代理系统为支撑的虚拟电厂弱中心化交易架构，并设计了与分层互动模式相适应的主侧联盟链治理结构及节点功能。最后，对虚拟电厂互动交易技术的相关研究及应用进行了展望。

摘要:不同资源聚合下的虚拟电厂调节能力各异，给虚拟电厂参与辅助服务决策带来困难，甚至影响电网安全可靠运行。针对此类情况，提出基于虚拟电厂可调空间统一模型的调峰优化运行策略。首先，针对虚拟电厂内部资源特性的不同，分别建立了半控型资源和可控型资源的出力模型。然后，提出一种虚拟电厂可调空间模型，可以针对不同资源聚合下的虚拟电厂调峰能力进行评估。最后，为验证可调空间模型的有效性，面向调峰辅助服务市场建立虚拟电厂日前优化调度模型，并采用动态鲁棒优化下的列约束生成算法对其进行求解。算例结果表明，所提虚拟电厂可调空间可以适应虚拟电厂不同聚合方式带来的变化，运行策略能够合理地平衡虚拟电厂参与调峰辅助服务时运行的安全性与经济性。

摘要:在规模化需求侧资源接入电网背景下，为了提高调峰型虚拟电厂在海量异质负荷环境下用户调峰性能识别的精度，提出了基于云模型和改进证据理论的调峰型虚拟电厂聚合用户优选方法。首先，从负荷管理、调峰潜力和历史信用3个维度构建了用户优选指标体系。其次，针对用户在优选等级边界处的随机性与模糊性，采用云模型生成各指标在基准云中的隶属度，并引入不确定性焦元将其转化为证据理论中的基本概率分配。再次，针对传统证据理论中强冲突证据融合可能会产生悖论的问题，参考博弈思想将证据的静动态权重进行博弈组合，根据组合权重识别冲突证据并进行冲突修正和融合。同时，借鉴逼近理想解排序技术思想，比较各用户基本概率分配与正负理想云的贴近度以确定用户的聚合优先级。最后，通过算例分析验证了所提方法在解决证据冲突性以及虚拟电厂用户优选方面的有效性和优越性。

摘要:随着新能源大规模发展，电网调节资源日趋紧缺，调峰压力逐步增大，亟须挖掘新型调节资源，提升电力系统灵活调节能力。虚拟电厂通过聚合分布式电源、储能、蓄热、工商业负荷等可调节资源，优化控制各类资源运行状态，提供电力系统灵活调节能力。文中首先回顾了国内外虚拟电厂的发展历程，给出了虚拟电厂的定义。然后，介绍了虚拟电厂典型实践案例，并提出了虚拟电厂参与电网调控与市场运营的技术架构，探讨了聚合调控、市场交易、信息通信3个方面关键技术。最后，对虚拟电厂的未来发展趋势进行了展望。

摘要:建设新型电力系统需适应大规模、高比例新能源接入，对系统运行灵活性提出更高要求，亟待发掘闲散灵活性资源并进行有效调控。虚拟电厂作为分散资源的高效聚合方式，可为新型电力系统安全运行提供调峰、备用、调频等多种灵活性服务，而如何建设虚拟电厂以充分释放海量分布式资源的可调潜力，是其中关键的技术难点。文中聚焦于虚拟电厂中灵活资源的运行特性、动态构建与可信量化这一关键问题，对虚拟电厂的外特性建模、资源优化组合、服务能力的可信量化等问题进行了详细综述。首先，总结了虚拟电厂灵活资源运行特性对其外特性的差异化支撑能力，并提出了通用的规范化描述方法；然后，立足物理-信息-社会耦合视角，分别分析了虚拟电厂动态构建与可信量化的关键问题及核心技术，并从个体资源和资源集群两个维度分析了不同视角下的耦合关系及关键技术的支撑逻辑；最后，归纳总结了文中主要贡献与虚拟电厂服务新型电力系统的展望与挑战。

摘要:随着构建新型电力系统目标的提出和能源互联网的建设和发展，亟须针对虚拟电厂的海量分布式资源聚合调控，建立灵活、安全、高效的互动机制。基于多种通信技术的虚拟电厂异构通信网络架构是保障电网安全运行的基础。首先，从虚拟电厂的基本概念和元素构成出发，对虚拟电厂采用的通信技术和通信需求进行分析。其次，提出虚拟电厂基于云边端协同的两级通信网络架构。最后，对支撑虚拟电厂资源灵活互动的通信技术进行探讨和展望，旨在提供虚拟电厂多时间尺度、跨区域聚合调控的信息通信基础支撑，为虚拟电厂通信网络的建设提供解决方案。

摘要:以新能源为主体的新型电力系统的电源侧结构与负荷侧形态均发生深刻变化，导致其电力电量平衡困难日益凸显，对用户侧灵活性可调节资源的需求更为迫切。虚拟电厂通过需求响应和协调控制聚合海量、分散、多元的柔性负荷与分布式资源，形成大容量的统一灵活调节能力，对保障新型电力系统安全稳定运行至关重要。文中从虚拟电厂的基本概念、商业模式和关键技术三方面进行综述。首先，介绍了虚拟电厂的概念、特点和功能，对比分析了国内外具有借鉴意义的虚拟电厂示范工程；其次，从价值主张、资源组成、经营模式和成本收益等多方面阐述了虚拟电厂的商业模式；再次，从状态感知与灵活聚合、信息预测与容量估计、市场交易与优化决策、补偿结算与效益评估等方面综述了虚拟电厂关键技术，剖析了现有技术、模型和方法的重点与难点；最后，展望了面向新型电力系统的虚拟电厂未来发展方向。

摘要:流域小水电可通过虚拟电厂（VPP）聚合技术实现统一调度，提升小水电整体的运行可控性，有利于VPP的经济运行。针对小水电富集型VPP（SHEVPP，即含数量繁多且集中分布的小水电的VPP），提出一种综合考虑小水电富集的全流域网络上下游相邻水电站出力和站间流量时空耦合关系的SHEVPP优化调度策略。首先，针对小水电的出力时空耦合特性进行精准有效建模，提出了基于欧氏距离的水电站间水流时滞评估方法以及基于Copula联合分布的小水电出力时空耦合模型；其次，考虑小水电富集的复杂全流域网络拓扑的有效建模，提出了表征流域网络拓扑的矩阵定义方法，实现小水电流量时空耦合特性的精细构建；然后，以考虑条件风险价值(CVaR)的VPP运行收益最大化为目标，构建了考虑时空耦合特性的SHEVPP的优化调度模型，实现考虑VPP风光出力和小水电天然来水流量不确定性的风险调度；最后，以中国某SHEVPP为例对所提模型进行了有效性验证。算例结果表明，所提方法可在小水电时空耦合特性有效建模的基础上，利用多种灵活性资源的协调互补优势，实现VPP运行收益的最大化。

摘要:随着高比例可再生能源的接入，负荷侧可调节资源成为各类电网平衡调节业务的重要手段。为获取可调资源集群在各种不确定性因素影响下不同时间节点响应潜力的概率分布，提出了考虑动态过程的可调资源集群多时间节点响应潜力评估方法。该方法首先提出考虑响应动态过程的响应潜力评估指标，然后使用集成经验模态分解和堆栈自编码器提取可调资源用电特征，接着将该特征用于求取消费者心理学模型中的关键参数，最终形成各时间节点下可调资源集群响应潜力的概率分布。最后，通过算例分析验证了所提方法的有效性，并分析了典型业务场景下集群的有效响应潜力。

摘要: