基于风电分时电价的虚拟电厂参与清洁供暖运营优化方法.pdf

第57卷第1期中国电力Vol.57,No.1

2024年1月ELECTRICPOWERJan.2024

基于风电分时电价的虚拟电厂参与清洁供暖

运营优化方法

冯云辰，加鹤萍，闫敏，李根柱，刘乐，刘敦楠112131

(1.

华北电力大学

经济与管理学院，北京102206；2.

北京煜邦电力技术股份有限公司，北京100029；

3.

吉林电力交易中心有限公司，吉林

长春130021)

摘要：随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，迅速发展的风电由于其随机性与波动性，面临突出的风电

消纳问题。蓄热式电采暖作为中国北方地区主要供暖设备，虚拟电厂作为需求侧资源的主要聚合技术手

段，聚合蓄热式电采暖的虚拟电厂可为消纳风电、提高风电利用率提供解决途径。对此，提出一种基于风

电功率的分时电价划分方法，实现虚拟电厂聚合蓄热式电采暖参与基于分时电价的清洁供暖交易优化运

营。首先，阐述虚拟电厂聚合蓄热式电采暖用户参与风电供暖的交易模式；其次，考虑热惯性对蓄热式电

采暖和房屋进行精细化建模，提出基于层次凝聚聚类算法的分时电价方法，建立基于Weber-Fechner定律的

负荷模糊响应模型，并构建多方主体综合收益最大、弃风量最小和负荷波动最小的虚拟电厂多目标运营优

化模型；最后，通过算例分析风电消纳效果和虚拟电厂收益，验证该方法能够有效促进风电消纳、提高多

方主体积极性，并具有一定的规模经济性，以期为缓解弃风问题提供参考。

关键词：虚拟电厂；分时电价；蓄热式电采暖；层次凝聚聚类算法；负荷模糊响应

DOI：10.11930/j.issn.1004-9649.202306102

0引言有限，仅依靠发电侧灵活性资源难以满足日益增

长的新能源并网需求，亟须调动需求侧灵活性资

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，大力源来保障电网稳定运行，进一步促进新能源消

[1-2][8]

发展新能源已经成为能源发展趋势。由于风、纳。虚拟电厂（virtual

power

plant，VPP）可以把

光发电具有随机性和波动性，随着越来越多风分散的需求侧灵活性资源聚沙成塔，是以高比例

电、光伏等新能源投入使用，并网运行带来严重可再生能源为特征的新型电力系统中一种有效资

[9]

影响，尤其在冬季供暖期间，风电消纳问题尤为