区域能源网中广义虚拟电厂构建,运行机理与优化调度模式研究

Energy Internet (EIS) is the combination of the large-scale renewable energy and the Internet. Local autonomy, and stable operation of the regional energy internet and dispatching mode will is an important area of research. The development of the control center will be evolved from centralization to distribution, also from fixed to mobile, from real to virtual. Virtual power plant (VPP) technology arises at the historic moment. This topic put forward the concept of generalized VPP, build and optimize the operation scheduling, hope to be able to more deeply understand the operation mechanism of GVPP, promote its application in the optimal coordination scheduling energy Internet..According to the information it can get, a big data random matrix method is applied to the state analysis, correlation analysis. GVPP can rapidly perceive changes of itself and the outside environment. Then intelligent algorithms are utilized for the calculation of the feasible region, static security of GVPP and its members’ adjustment margin. At the same time, a method is provided for Voltage Source Converter (VSC) power accurate allocation. Under this state, the operation subject choose operation mode, according to their own preferences, needs and external constraints. This project will do some research on GVPP the internal motivation how to form a coalition, coordination scheduling and profit distribution, etc. To establish three game models, to reflect the operation mode of the subject in GVPP and interaction relations.Research results will provide a solution for the combination, harmonious and efficient operation of various members of the regional energy internet (REIS).

能源互联网（EIS）是大规模可再生能源和互联网相结合的产物。区域能源网的局部自治、稳定运行和调度模式是重要的研究领域。其调度中心将从集中式向分布式演变，也从固定到移动，从真实到虚拟演变。虚拟发电厂（VPP）技术应运而生。课题提出广义VPP的概念、构建和优化运行调度，希望更深入地理解GVPP的运行机制，推广其在能源互联网协调调度中的应用。由所能获取的信息，应用大数据随机矩阵方法进行势态分析、相关性分析等，快速感知自身和外界变化。继而采用智能算法进行安全可行域的计算，得出GVPP及其成员的调节裕度。同时，提供了多变流器的功率精确分配的方法。运行主体根据自身的偏好，需求和外部约束，自主地选择运行方式。研究GVPP形成联盟的内在驱动力，协调优化调度和利益分配等机理。建立三种博弈模型，准确反映GVPP中主体的运行模式和相互作用关系。研究成果为区域能源网中各种成员的有机结合、高效运行提供解决方案。

随着智能电网建设进程的不断深入和推进，虚拟发电（VPP）技术在能源互联网（EIS）依托下应运而生，VPP 并未改变分布式电源的并网方式，而是通过先进的控制、计量、通信等技术将不同位置、不同类型、不同容量的分布式电源（包括 DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等）整合起来，本课题将从运行安全可行域、多 VSC稳定性与功率精确分配、组成 VPP 的内在驱动力和运行模式等几个方面研究VPP 的构建机理，协调调度策略，形成广义 VPP（GVPP）的概念。GVPP 是区域能源网的一种新兴的调度形式。采用“内部协同，外部协调竞争”的运行原则。快速识别 GVPP 及其成员的安全可行域是 GVPP 运行的基础。同时也需感知外部环境的变化，本课题采用大数据方法对事件的早期发现，并进行态势分析与相关性分析。微电网作为有效消纳分布式可再生能源和提高负荷供电可靠性的主要方式之一，是GVPP中最常见的运行主体，本课题主要研究基于下垂控制的孤岛微电网稳定性及优化控制，实现孤岛微电网的能源和经济最优，从而为 EIS 的优化设计和运行提供有力支撑。同时结合演化博弈理论和协同演化算法，提出了一种协同演化博弈算法准确刻画的 GVPP 运行模式。课题研究最终为区域能源网中各种成员的有机结合、和谐高效运行提供一种解决方案。