虚拟电厂接入配电网电力系统调度优化

摘要

针对虚拟电厂接入配电网后，由于风电、光伏等分布式能源出力波动性强、负荷侧响应特性复杂，传统调度方法易忽略弃风弃光风险、供需匹配精度不足及运行成本偏高等问题，提出一种虚拟电厂接入配电网电力系统调度优化方法。首先，围绕虚拟电厂内部多类型可调资源，分别建立风电机组、光伏发电单元、储能装置以及需求响应负荷的数学模型，刻画源、荷、储各环节的运行特性与能量耦合关系；其次，以系统综合运行成本最小为目标，构建包含虚拟电厂内部资源运行成本、与配电网交易成本、弃风弃光惩罚成本以及甩负荷补偿成本在内的优化目标函数，并结合分布式能源出力边界、爬坡约束及储能运行约束形成调度优化模型；在此基础上，将虚拟电厂视为智能体、配电网视为交互环境，构建包含状态空间、动作空间和奖励函数的强化学习调度框架，实现调度策略的动态更新与自适应优化。实验部分选取总装机容量100 MW、虚拟电厂接入容量25 MW的配电网系统作为对象，在MATLAB环境下开展仿真测试，并对调度前后的系统出力、负荷匹配情况以及弃风弃光水平进行对比分析。结果表明，所提方法能够有效协调风电、光伏、储能与可控负荷之间的协同运行，显著降低系统弃风弃光量，改善负荷高峰时段的供需平衡水平，提升配电网运行的经济性、灵活性与稳定性。

关键词

强化学习 / 虚拟电厂 / 配电网 / 调度优化 / 需求响应 / 储能调控 / 新能源消纳

基金资助

广东省供电科技项目(090000KK52160026)