第1章虛擬電廠簡介1
1.1虛擬電廠的定義與概念1
1.1.1虛擬電廠的基本定義1
1.1.2虛擬電廠的核心功能4
1.1.3虛擬電廠與傳統(tǒng)電廠的區(qū)別8
1.2虛擬電廠的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀10
1.2.1虛擬電廠的發(fā)展歷程10
1.2.2關(guān)鍵里程碑與事件13
1.2.3全球虛擬電廠的現(xiàn)狀15
1.2.4虛擬電廠行業(yè)未來發(fā)展趨勢16
1.3虛擬電廠的分類與特點18
1.3.1基于類型的虛擬電廠分類18
1.3.2基于功能的虛擬電廠分類21
1.3.3各類型虛擬電廠的特點23
思考題27

第2章虛擬電廠的分布式能源資源整合28
2.1虛擬電廠的基本架構(gòu)28
2.1.1虛擬電廠的物理架構(gòu)28
2.1.2虛擬電廠的通信與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)30
2.1.3虛擬電廠架構(gòu)之間的關(guān)系37
2.2可再生能源的集成39
2.2.1光伏系統(tǒng)并網(wǎng)39
2.2.2風電系統(tǒng)并網(wǎng)42
2.2.3多能互補技術(shù)45
2.3傳統(tǒng)發(fā)電資源的協(xié)調(diào)48
2.3.1小型燃氣輪機48
2.3.2微型燃料電池50
2.3.3混合動力系統(tǒng)52
思考題54

第3章虛擬電廠的運行機制55
3.1虛擬電廠的運行模式55
3.1.1分散式運行模式55
3.1.2集中式運行模式56
3.1.3混合運行模式56
3.2虛擬電廠的調(diào)度與控制56
3.2.1調(diào)度控制中心的功能56
3.2.2調(diào)度策略與優(yōu)化59
3.3虛擬電廠的市場參與64
3.3.1虛擬電廠的交易機制64
3.3.2虛擬電廠的競價策略67
3.3.3虛擬電廠競價流程70
思考題71

第4章負荷管理與優(yōu)化策略72
4.1負荷管理概述72
4.1.1負荷管理的基本原理72
4.1.2負荷管理的目的和意義73
4.1.3負荷管理的實施步驟74
4.2負荷預測技術(shù)76
4.2.1短期負荷預測方法77
4.2.2中期負荷預測方法84
4.2.3長期負荷預測方法84
4.3優(yōu)化調(diào)度策略90
4.3.1調(diào)度優(yōu)化模型91
4.3.2調(diào)度優(yōu)化算法92
4.3.3實施調(diào)度與優(yōu)化93
4.4需求響應(yīng)策略97
4.4.1需求響應(yīng)的基本概念97
4.4.2需求響應(yīng)的實施方案99
4.4.3需求響應(yīng)的經(jīng)濟效益分析103
思考題107

第5章虛擬電廠的故障預警與故障識別108
5.1概述108
5.1.1故障預警與故障識別的基本概念108
5.1.2虛擬電廠中故障預警與故障識別的重要性108
5.1.3故障預警與識別系統(tǒng)的整體架構(gòu)109
5.2數(shù)據(jù)收集與處理110
5.2.1虛擬電廠中的數(shù)據(jù)源與傳感器網(wǎng)絡(luò)110
5.2.2數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)111
5.2.3數(shù)據(jù)預處理111
5.3虛擬電廠故障預警方法113
5.3.1基于統(tǒng)計分析的故障預警方法113
5.3.2基于淺層機器學習的故障預警方法114
5.3.3基于深度學習的故障預警方法116
5.4虛擬電廠故障識別方法119
5.4.1基于專家系統(tǒng)的故障識別方法119
5.4.2基于淺層機器學習的故障識別方法120
5.4.3基于深度學習的故障識別方法121
思考題124

第6章基于電碳市場的虛擬電廠定價關(guān)系研究125
6.1引言125
6.2基于碳排放權(quán)交易體系的虛擬電廠協(xié)調(diào)優(yōu)化基本原理125
6.2.1碳排放權(quán)交易體系基本原理125
6.2.2基于總量控制交易機制的碳排放權(quán)交易體系126
6.2.3基于基準線信用機制的減排量交易體系126
6.2.4兩種交易體系的關(guān)系127
6.3虛擬電廠參與電力市場的交易模式127
6.3.1虛擬電廠參與電力市場價值128
6.3.2體現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)節(jié)價值的虛擬電廠交易模式128
6.3.3體現(xiàn)靈活互動價值的虛擬電廠交易模式130
6.3.4體現(xiàn)電量電力價值的虛擬電廠交易模式131
6.3.5虛擬電廠參與電力市場的發(fā)展路徑132
6.4虛擬電廠多層次準入標準體系133
6.4.1概述133
6.4.2物理層134
6.4.3信息層135
6.4.4價值層136
6.4.5虛擬電廠“N+X”多級準入機制136
6.5虛擬電廠機組模型及碳配額分配機制138
6.5.1虛擬電廠機組模型138
6.5.2碳配額分配及碳排放計算141
6.6電、碳和備用市場交易機制及耦合關(guān)系分析142
6.6.1電能量市場交易機制142
6.6.2碳市場交易機制142
6.6.3備用市場交易機制143
6.6.4市場耦合關(guān)系分析143
6.7基于Kriging-Var的動態(tài)時間步耦合分析方法144
6.7.1Kriging元模型144
6.7.2Var模型145
6.7.3動態(tài)時間步耦合分析方法146
6.8基于Kriging-Var的動態(tài)時間步耦合分析147
思考題151

第7章面向零售市場的虛擬電廠增值服務(wù)152
7.1引言152
7.2考慮用戶負荷特性的增值服務(wù)152
7.2.1用戶負荷特性研究153
7.2.2基于負荷特性的能源增值服務(wù)研究158
7.3增值服務(wù)下面向零售市場的需求響應(yīng)機制159
7.3.1需求響應(yīng)實施機制160
7.3.2用戶需求響應(yīng)特性分析161
7.3.3基于需求價格彈性的需求響應(yīng)模型162
7.4面向需求響應(yīng)的虛擬電廠零售套餐定價分析163
7.4.1考慮需求響應(yīng)的零售套餐模式164
7.4.2虛擬電廠或負荷聚合商收益影響因素分析164
7.4.3基于需求響應(yīng)的零售套餐定價模型165
思考題166

第8章基于合作博弈理論的虛擬電廠分布式交易策略167
8.1虛擬電廠的合作博弈方法概述167
8.1.1合作博弈納什議價原理167
8.1.2基于ADMM算法的多主體分布式求解方法169
8.1.3基于合作博弈理論的交易問題的等效轉(zhuǎn)化方法170
8.2虛擬電廠參與電/電-碳聯(lián)合交易的合作博弈模型172
8.2.1面向電力交易的虛擬電廠合作博弈模型172
8.2.2面向電-碳聯(lián)合交易的虛擬電廠合作博弈模型181
8.3虛擬電廠電力/電-碳博弈交易的算例分析187
8.3.1虛擬電廠電力合作博弈交易算例分析187
8.3.2虛擬電廠電-碳合作博弈交易算例分析191
思考題200

第9章面向新能源發(fā)電曲線追蹤的虛擬電廠聚合調(diào)控方法201
9.1引言201
9.2面向新能源發(fā)電曲線追蹤的虛擬電廠交易機制202
9.2.1市場機制202
9.2.2交易流程204
9.2.3報價機制206
9.3面向新能源發(fā)電曲線追蹤的市場主體收益分析207
9.3.1新能源發(fā)電企業(yè)收益分析207
9.3.2虛擬電廠收益分析212
9.3.3共享儲能運營商收益分析213
9.4虛擬電廠參與新能源發(fā)電曲線追蹤的聚合調(diào)控優(yōu)化模型215
9.4.1聚合調(diào)控優(yōu)化建模流程215
9.4.2需求側(cè)資源特性分析216
9.4.3虛擬電廠內(nèi)部聚合資源可調(diào)節(jié)特性分析218
9.4.4聚合調(diào)控優(yōu)化模型220
9.5虛擬電廠參與協(xié)同消納交易算例分析221
9.5.1算例概況及參數(shù)設(shè)置223
9.5.2計算結(jié)果分析224
9.5.3效益對比分析230
思考題234

第10章案例研究與實踐經(jīng)驗235
10.1引言235
10.2面向超大省份的遼寧虛擬電廠實踐235
10.2.1遼寧虛擬電廠發(fā)展歷程235
10.2.2遼寧虛擬電廠運營架構(gòu)237
10.2.3遼寧虛擬電廠運營情況242
10.3實踐中的挑戰(zhàn)與解決方案247
10.3.1挑戰(zhàn)247
10.3.2解決方案250
10.3.3虛擬電廠發(fā)展建議251
10.4虛擬電廠在能源轉(zhuǎn)型中的角色與影響252
10.4.1能源轉(zhuǎn)型的驅(qū)動力與挑戰(zhàn)252
10.4.2能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵挑戰(zhàn)255
10.4.3能源轉(zhuǎn)型中的影響256
10.4.4虛擬電廠的作用258
思考題260

參考文獻261