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第48卷第18期2024年9月25日Vol.48No.18Sept.25,2024

DOI：10.7500/AEPS20230912004

虚拟电厂下灵活资源多时间尺度调频控制

1，213331

莫理莉，兰峻焜，周亮，叶萌，马力，陈皓勇

（1.华南理工大学电力学院，广东省广州市510640；2.华南理工大学建筑设计研究院有限公司，广东省广州市510640；

3.广东电网有限责任公司广州供电局，广东省广州市510600）

摘要：随着能源结构转型的推进，可再生能源的使用逐渐增加，仅依靠传统机组调节频率偏差难以

满足需求。因此，为了解决此问题，考虑利用分布式资源（DR）参与调频辅助服务，DR主要考虑空

调、电动汽车充电桩以及储能。首先，考虑了DR的特性和满意度评价方法；然后，基于状态势博弈

理论对DR进行协调控制，将DR集中起来使其对外呈现为一个整体参与调频辅助服务；最后，通过

算例仿真证明了该方案下对DR聚合并协调控制参与调频辅助服务的可行性和有效性，并对多时

间尺度下储能、电动汽车充电桩以及可控负荷参与快速调频进行了验证。

关键词：虚拟电厂；分布式资源；灵活资源；协调控制；多时间尺度控制；调频辅助服务；状态

势博弈

0引言阶段，众多灵活资源均可参与，优先选择经济性更好

的资源，充分挖掘DR潜力，提高效率和经济效益。

加快建设新型电力系统是“碳达峰·碳中和”行

近年来，VPP调频受到广泛关注，主要集中在

动方案的重点任务，其结构形态通过源-网-荷-储四

［1］资源调频潜力、响应特性、调频时长和调频控制策略

要素体现，使电网系统调控模式由传统的源随荷

等方面［10-28］。调频潜力方面，文献［11-18］研究了空

动转向源-网-荷-储一体化。为了响应“碳达峰”行动

调、电动汽车和储能等资源的调频控制策略，表明这

方案，中国政府及相关部门出台了支持建设虚拟电

些资源可以有效参与VPP调频。文献［10，19-26］

厂（virtualpowerplant，VPP）的相关政策。VPP通

研究了空调、电动汽车和储能等资源的调频能力和

过信息通信技术和软件系统，将分布式资源

响应特性，表明储能可作为一次调频资源，电动汽车

（distributedresources，DR）进行规模化聚合与调

［2］［3-6］充电桩和空调可作为二次调频资源，3种资源可共

配。随着新能源发电占比提高，其随机性、波

同作为三次调频资源。在调频策略方面，文献［27-

动性以及不确定性加大了维持供用电实时平衡的难

［1］30］采用遗传优化、粒子群和博弈等算法调节系统频

度。传统火力发电机组退出导致系统阻尼和惯量

率。文献［31］提出储能的多时间尺度调频策略，基

减小，电网难以保证频率稳定。因此，建设VPP挖