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第48卷第3期2024年2月10日Vol.48No.3Feb.10，2024

DOI：10.7500/AEPS20230728003

灵活性资源聚合参考模型与量化指标体系

1，21，2

王思远，吴文传

（1.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市100084；

2.新型电力系统运行与控制全国重点实验室，清华大学，北京市100084）

摘要：高比例新能源并网给电网带来了显著的波动性和不确定性，使受端电网面临可调节资源能

力不足的问题，需要充分利用大量的灵活性资源参与电网调度并提供辅助服务。然而，灵活性资源

的数量众多、分布广泛且特性各异，给资源的集中调控带来了新的挑战，需要以集群的形式对灵活

性资源进行管理和调度。为了更加准确地评估集群在电网调控中的作用，需要将灵活性资源进行

聚合，并根据应用需求采用适当的量化指标衡量其性能。基于灵活性资源集群在电网调度和电力

市场中的应用需求，提出了评估灵活性资源集群可调节能力的量化指标体系。根据物理特性，将其

分为类发电机特性、类储能特性和共有特性3类。为了实现不同应用场景下对集群灵活性指标的

量化评估，构建了由等效发电机和等效储能所组成的灵活性资源集群的聚合参考模型。此聚合参

考模型具有直观的物理意义和良好的多重嵌套特性，并适用于多种时间尺度和多种能量形式，可以

被用于计算特定应用场景下的量化性能指标，以及应用于分布式资源集群的异步调度、综合能源系

统的联合优化调度、虚拟电厂参与电力市场的投标报价等多个场景中。

关键词：灵活性资源；聚合参考模型；量化指标体系；高维多面体投影；电力系统

0引言电网和电源的冗余投资。此外，大规模灵活性资源

还可以为电网提供调压、调频、调峰和备用等多种辅

随着中国“碳达峰·碳中和”战略目标的提出，新

助服务。

能源渗透率迅速提升，引起电网运行的随机性和波

海量的灵活性资源需要按照变电站供电范围自

动性日趋严重。与此同时，随着“西电东送”工程的

然划定的区域以集群的形式进行管理，集群中各种

推进，东部电网的区外来电比例逐步提升。传统电

类型的资源具有不同特性。为了更加准确地表征集

网调度和控制中，新能源跟网运行，不参与主动控

群的灵活性，需要构建一套量化指标体系对集群整

制，而直流输电线以定计划的方式运行，这导致受端

体的灵活性进行量化评估，实现对灵活性资源的

电网可调节资源能力严重不足，面临空心化问题。［1-2］

聚合。

因此，需要利用好分散在电网各处的大量分布式资

现有的研究定义了灵活性资源的特征指标，并

源参与电网调度与控制，为电网提供调峰、调频和调

研究了集群的聚合评估方法。文献［3］解释了“灵活

压容量，确保电网的安全平稳运行。

性”的概念，提出了一种用于对灵活性资源的特征进

灵活性资源包括分布式电源、分布式储能和可

行分类的方