如何定量刻画虚拟电厂的外特性仍需采用物理-信息-社会耦合视角进行分析、评估与量化,生成描述虚拟电厂响应能力的物理参数值,从而形成虚拟电厂响应电力系统调控和市场交易结果的性能边界。
1)物理视角:自然分区与动态特性
一方面,在电力系统配电网监测终端不足的情况下,需要研究配电网潮流的辨识与监测技术,强化分布式资源集群的物理边界和潮流贡献,保证量化对象的有效性。另一方面,不同资源对象的行为模式相互影响,如储能的充放行为与分布式发电的出力大小和时序相互制约、分布式风光间出力时序的互补性等,从而形成资源运行特性的相关性;然后,在虚拟电厂的资源优化组合中,需要考虑不同资源组合的互补性与相关性,以为虚拟电厂考虑资源互补协同的响应边界量化提供参考。
2)信息视角:环境感知与动态路径
需要充分考虑信息“感、传、算、用”等实际环节对于虚拟电厂决策、运行的影响。在感知、传输层,需要研究通信网络环境辨识技术,实时优化传输间隔、多址接入、带宽分配等环节,保证数据传输的可靠性和时效性;在应用层,有限的通信基础设施决定了虚拟电厂与交易、调度等多平台的数据流通存在局限性,需要考虑不同业务场景下数据的差异化价值,动态开拓低时延传输路径,确保集群联盟的稳定响应特性。
3)社会视角:多元服务与有限理性
虚拟电厂作为新型市场主体可聚合参与不同时间尺度的多电力市场交易品种。然而,分布式资源容量有限,面向多元的市场交易品种,如何科学、有效、经济地分配可调容量是虚拟电厂资源组合优化和经济性提升的重要难题。若通过准入机制对用户资源参与的市场品种进行限制,则会降低用户参与的积极性。若将容量分配责任赋予用户,则用户会因为缺乏市场认知而降低感知易用性。因此,灵活资源虚拟电厂可基于不同资源对象、不同市场环境下的用户资源历史运行数据,引入机理数据融合方法,解构不同资源对象的运行容量与市场收益的映射关系和决策过程,从而智能辨识资源在多元市场交易品种下的容量决策和分配策略。
围绕动态组建的虚拟电厂聚合分布式资源服务能力量化分析这一关键难点,本文提出了4项关键技术,具体如图3所示。