基于主从博弈的多虚拟电厂动态定价与优化调度.pdfVIP

第42卷第7期可再生能源Vol.42No.7

2024年7月RenewableEnergyResourcesJul.2024

基于主从博奔的多虚拟电厂动态定价与优化调度

栗然，王炳乾，彭湘泽，吕慧敏，李少岩

（华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071000）

摘要：在“双碳”背景下，分布式可再生能源以及储能、需求响应等灵活性资源快速发展，虚拟电厂通过控制

技术将分布式资源高效整合，提高了分布式能源发电效益。随着社会资本进入电力市场，不同虚拟电厂将会属

于不同的投资商,形成多主体博奔格局，根据投资商投资偏好，虚拟电厂将由不同灵活性的资源构成。为兼顾虚

拟电厂运营商和虚拟电厂利益，文章构建了运营商和多虚拟电厂双层主从博奔模型，考虑上层定价与下层出力

的相互影响，研究运营商动态价格制定和虚拟电厂优化运行调度问题。下层以各虚拟电厂运行成本最小为目

标,分别建立含有电储能、需求响应和氢储能的多虚拟电厂优化调度模型；上层以运营商利润最大为目标,结合

下层出力计划进行虚拟电厂购售电价动态制定。采用粒子群算法迭代求解博奔模型，通过算例分析，该模型能

够兼顾多主体利益，有效提高运营商收益并降低虚拟电厂运行成本。

关键词：主从博奔；多虚拟电厂；多灵活性资源；动态定价；优化调度

中图分类号：TK51；TK81文献标志码：A文章编号：1671-5292(2024)07-0986-09

0引言梯碳交易机制下研究VPP的优化策略。文献[9]考

在“双碳”背景下,以风光为主的分布式可再虑VPP同时参与多市场交易，建立了VPP三阶

生能源成为主流,风光大规模接人系统,其不确定段竞标模型。由于VPP隶属于不同投资商主体，

性以及不稳定性给电网带来了巨大挑战＂。虚拟各主体都希望自身可以获得最大收益，因此只考

电厂（VirtualPowerPlant,VPP)聚合了分布式发虑单一主体进行优化将不再适用。针对VPP之间

电机组、储能、可控制负荷等分布式能源,利用控以及内部不同主体的利益关系问题,文献[12-14]

制技术进行协调优化,减少了分布式能源(Distributed主要利用多主体博奔思想进行分析研究。目前多

EnergyResource,DER)出力波动，提高了电网整数研究集中在固定分时电价，并未过多考虑动态

体稳定性和参与电力市场能力。电价，也没有考虑VPP运行对电价制定的影响。

随着社会资本进人电力市场，不同分布式资因此引人虚拟电厂运营商（VirtualPowerPlant

源将分属于不同的投资商，投资商将资源聚合后Operator,VPO)来领导博奔,构建VPO与多VPP

参与电力市场交易。文献[3]分析了多个投资商在双层主从博奔优化模型，考虑上下层策略之间的

不同风险偏好下的VPP容量配置问题,提出一种相互影响，研究VPO动态定价问题并实现多VPP

风险导向下基于成本效益分析的多投资商VPP优化运行。传统的VPP采用直接与电网交易的模

式，而引人VPO可以增强VPP间资源共享,减小

容量配置模型。文献[4]考虑电储能系统收益,建

立了含电储能的商业VPP优化调度模型。文献[5]电力系统调度压力，其动态定价能力也可以提升

提出将电转氢与燃料电池结合成氢储能系统作为VPP参与市场的积极性。

微网的灵活性资源,构建含有氢储能的微网调度主从博奔模型含有约束均衡优化问题，下层

模型。文献[6]结合电储能以及需求响应建立了光博奔过程作为上层优化过程的约束条件，属于混

伏微网模型,提升了分布式能源的消纳率。合整数规划问题[5。该模型的求解方法主要有基

于KKT条件的优化方法[16,17和启发式智能算法[18。

目前,针对单一VPP的优化运行[7,8以及参与