分层集群的新型电力系统运行与控制EI北大核心CSCD

新型电力系统的发展必将导致电力系统形态的重大调整。随着可再生能源渗透率的不断提升、电力电子设备的广泛应用,未来电力系统容纳的电源与负荷种类将不断攀升,运行与控制的复杂度也将急剧升高。首先,描述将大规模电力系统划分为多层级的含分布式资源集群的小规模电力系统的新形态。各个资源集群皆具有电力供给、消纳及功率交换的能力,并尽量实现集群内的发用功率平衡和自治优化运行。其次,提出分层集群的新型电力系统的3层网络(能量网络、信息网络、价值网络)架构及整体研究思路。在能量网络层面,提出分层集群的新型电力系统的技术特征和形态结构,并介绍我国当前的相关政策支持;在信息网络层面,在介绍新型电力系统分布式感知和信息融合问题后,重点探讨集群智能与协同控制理论、技术在新型电力系统(特别是频率控制)中的应用;在价值网络层面,介绍分布式资源端对端交易、虚拟电厂等新型交易机制和商业模式等。最后,从复杂系理论和多学科交叉研究的角度探讨新型电力系统的前沿研究方向。     

基于信息物理融合的微能源网统一调控架构及优化运行

在微能源网中，多类型能源单元从启动、运行到停止多种状态的组合，构成了微能源网的不同运行状态集。为实现微能源网全运行阶段状态的精准调控，提出了一种基于信息物理融合的微能源网统一调控架构，分为对象层、融合层和优化层。其中，对象层采用特征向量的形式统一描述微能源网中能量流、信息流以及资金流的特征。融合层对微能源网内能源单元的运行状态及运行状态转换的各个阶段下能量流、信息流和资金流的交互影响进行描述。优化层基于系统不同的优化目标，确定系统的全局优化运行策略。基于所建立的架构开展微能源网优化运行研究。算例结果表明，相较于传统的建模与调控方法，信息物理融合的3层建模与调控架构实现了对微能源网全运行阶段下各类能源单元状态变化轨迹的优化调控。     

基于场景缩减优化引导置信度选值的园区微能源网改进CVa R日前调度模型

园区微能源网在波动的电力现货价格下常面临调度成本的不确定性，易造成额外的损失成本。然而，常用的随机优化手段——典型场景规划、条件风险价值(condition value at risk, CVaR)存在忽略场景合并损失及置信度主观选值的问题。为此，提出兼顾场景相似度与合并损失下的改进场景缩减优化方法，提取典型市场场景集，将场景缩减后的损失度作为置信度的选值依据，形成改进CVaR日前经济调度模型。算例分析表明，基于场景缩减优化引导置信度选值的方法有效促使CVa R值反映实际调度的损失成本，且较主观选值而言更接近理论最低的尾部风险损失，即表明园区微能源网的日前经济调度成本与实际环境更为接近，并进一步讨论了考虑风电不确定性及其他场景缩减方案下的模型推广性。     

电力现货市场环境下虚拟电厂的优化调控策略

分布式能源因其容量小、地理位置分散的特点，无法独立接入电网，虚拟电厂作为独立调控主体能够聚合各类分布式能源参与电力市场交易。电力现货市场环境下，虚拟电厂的调控策略对其参与多品种交易的收益影响较大。为此，提出一种电力现货市场环境下虚拟电厂参与多品种交易的优化调控策略。首先说明虚拟电厂参与多品种交易的调控流程；然后利用场景规划法和条件风险价值处理风电机组、负荷、电价和调频信号不确定性造成的影响；在此基础上，进一步地提出电力现货市场环境下虚拟电厂参与多品种交易的优化调控模型，利用分支定界算法求解模型得到最优调控策略；最后进行算例仿真。结果表明，所提的虚拟电厂优化调控策略不仅提高自身的经济效益，促进新能源的消纳，还减小系统削峰填谷压力，有利于系统安全稳定运行。