何光宇 作品数:29 被引量:271 H指数:10 供职机构: 教育部 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家电网公司科技项目 更多>> 相关领域: 电气工程 经济管理 建筑科学 动力工程及工程热物理 更多>>
基于负荷准线的大规模需求响应 被引量:30 2020年 随着高比例新能源的渗透,发电侧调节能力大幅减弱,仅依靠常规可控电源的调控方式将产生大量弃风弃光。为此,提出以"可调"满足"不可调"的电力平衡方式,协调大规模的需求侧资源参与需求响应(DR)。首先,分析了当前各类DR机制在大规模DR中存在的局限性,特别是基线负荷面临的诸多问题;接着,提出了负荷准线的概念、模型、响应效果评价指标以及基于准线的DR实施方案;将可以有效平抑系统内不可控波动的理想负荷曲线形状定义为负荷准线,各用户在激励作用下,根据自身偏好自主地调整自身用电方式使其负荷形状趋近准线,从而实现可调资源与不可调资源的实时平衡。相比现有的DR机制,负荷准线简单易行,适用于大规模推广,从根本上提升系统调节能力,极大促进新能源的消纳。基于构建的测试系统,算例分析表明所提机制可有效降低高比例新能源电力系统的弃风弃光量。 范帅 郏琨琪 王芬 王治华 杨林 何光宇关键词:需求响应 适应新型电力系统的电力互替品市场——(一)理念与构想 被引量:8 2024年 新型电力系统重塑了能源生产消费结构,电力市场机制也需随之改变。首先,分析指出提升系统调节能力是新型电力系统下市场机制设计的首要目标;围绕该目标给出了市场机制应具备的特点,包括利于激发调节动力、释放调节能力、接纳各种新型调节资源等。其次,对世界各国现货市场普遍采用的分时交易机制进行了分析,指出其与新型电力系统存在诸多不适应之处,包括市场主体调节贡献无法被量化表征,市场主体连续运行特性与分时交易机制相矛盾、调节能力难以完全释放,以及难以满足海量柔性资源直接参与电力市场的需求等。为此,文中舍弃分时交易的方式,转而提出整体交易机制与电力互替品概念,介绍了形成与交易电力互替品的主要思路,并以电力互替品为核心构想了新型市场机制。该机制可通过调节责任划分量化各主体调节贡献,激发市场主体的调节动力;同时,也能促进市场主体主动优化自身运行方式,释放调节能力;具有易于扩展的优势,可轻松接纳新型电力系统下层出不穷的各类新型主体。 何光宇 范帅 李祖毅 肖居承 孟琰 严正关键词:电力市场 大规模变频空调的可信聚合优化与自适应分散协调方法 被引量:2 2024年 变频空调(IAC)可观的调节潜力使其成为电力系统的重要灵活性资源,但其海量、异质和隐私敏感的特点使得集中式调控实施性不佳。现有的弱中心化方法较为关注计算效率的提高,对结果的可行性和解聚合的自适应性考虑不足,极易导致实际负荷分配越界且收敛困难。因此,首先基于IAC物理模型,通过构建保守能量场景得到个体可信边界,以保证集群调度曲线始终处于可调范围内。然后,为了敏捷地分配负荷,提出基于分层分散式架构的自适应解聚合策略,使集群在各时段精确跟踪调度目标并最小化效用损失。其控制过程轻量、无参数化,且仅需极少迭代即可快速得到可行次优解;数据经分层汇总后实现降维,避免了个体隐私泄露,更具实施性。最后,为进一步挖掘实时调节潜力,利用IAC集群进行三相负载均衡,开创了应用场景,并通过“迭代即调整”方式平抑负荷与光伏波动,实现能量优化、分配、平衡的完整统一。算例结果验证了所提方法的高效性,为海量IAC的灵活性挖掘提供了新思路。 董联鑫 范帅 王治华 郏琨琪 何光宇关键词:变频空调 需求响应 事故备用分散转移的效益评估 被引量:4 2020年 由于可再生能源装机比例增大,传统机组预留大量事故备用,运行经济性显著降低。为此,首先提出了事故备用分散转移(DTCR)的概念:将原本集中在发电侧和电网侧的部分事故备用向用电侧分散转移。然后,提出了DTCR的效益评估方法和参考指标:观测到DTCR的边际效益递减现象可作为选取合理分散备用容量的参考;提出经济负载率阈值,可用于定量评估产生DTCR效益的经济负载率区间。最后,结合14节点至300节点等5个IEEE标准系统,并计及风机和需求响应的影响,分析了DTCR的效益大小、产生机理、影响因素和适用场景。结果表明,DTCR能够在日常调度中持续产生经济效益,优化潮流分布和降低网损。 肖居承 何光宇 张思远 王治华 常乃超 卢强关键词:机组经济运行 上海市虚拟电厂市场化的盈利模式实践与探索 2025年 “双碳”目标驱动下,新能源高比例接入给电力系统调节能力带来了新挑战。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)作为挖掘需求侧灵活性资源的有效手段,受到业界广泛关注与推广应用。但是,目前虚拟电厂的应用场景较为单一,未建立起虚拟电厂可持续运营的市场化盈利模型。为解决这一问题,各级政府相继出台了一系列政策,推动虚拟电厂市场化发展。立足于上海实际情况,首先,总结了上海市虚拟电厂的建设发展概况,介绍了上海市虚拟电厂实践的成果和发展的方向;其次,根据国内市场发展情况,对虚拟电厂参与需求响应、现货市场、辅助服务市场的盈利模式进行分析,并对虚拟电厂未来可扩展的业务做简要展望;然后,建立了虚拟电厂参与多类型市场的市场化盈利模型,通过调节能力在不同场景的复用提升其运营效益;最后,通过算例验证了所提模型的有效性和可行性。所得研究成果对于推动虚拟电厂的市场化发展,提高电力系统的调节能力,实现可持续发展目标具有重要意义。 李庆 董玉芳 刘子腾 石智豪 王湘 范帅 何光宇关键词:需求响应 现货市场 分散式电采暖负荷协同优化运行策略 被引量:46 2017年 分散式的电采暖负荷是一种典型的热储能设备,功率较大,电能产出的热量具有滞后性和存储性,现有运行方式单一且仅针对单个设备,无法实现区域范围内电采暖负荷的协同优化。针对上述问题,文中首先提出了智能电暖网络的概念、架构以及衡量该网络运行效果的优化指标。其次,提出了智能电暖网络的确定性优化运行模型,该模型首先在保证最大功率限制的约束下,求解可达到的最大舒适度;再将最大的舒适度作为约束,寻求使运行电费最小化的运行策略。进而,在等效热参数模型的基础上引入温度波动不确定量,构建了确定性模型对应的鲁棒优化模型。算例分析表明,相比现有的实时温控策略,确定性优化策略可有效控制尖峰负荷,明显提高温度效用,降低运行电费;鲁棒优化策略比确定性优化策略更好地保证了用户舒适度,但运行电费略有升高。所提优化策略充分响应峰谷电价,在实现经济运行的同时,可以间接响应电网削峰填谷。 范帅 郏琨琪 郭炳庆 蒋利民 王治华 何光宇关键词:电采暖 负荷调度 需求响应 虚拟电厂自趋优负荷跟踪控制策略 被引量:18 2021年 虚拟电厂本质上是一个基于物联网技术的分布式能源聚合体,通过挖掘分布式电源、储能、柔性可控负荷的灵活性,促进源网荷储的协同优化。该文提出虚拟电厂自趋优负荷跟踪控制策略,基于自趋优运行理论实现对目标负荷曲线的自动跟踪控制和海量灵活性资源的高效利用。主要包括"优"、"趋优"、"自趋优"三个部分:针对"优"的评价方法,建立负荷跟踪误差和激励成本两个评价指标;如何"趋优"方面,提出事件驱动的刺激–反馈控制机制,根据负荷跟踪误差的偏差触发事件,事件启动进程引导分布式能源独立决策,驱动虚拟电厂整体趋优运行;为确保这种趋优是自动、自主进行的,构建了与刺激–反馈机制匹配的分布式能源响应规则,提出端到端自动响应模型,实现个体的决策与整体目标的相容一致,并引入深度强化学习算法对分布式能源的运行状态进行优化。算例表明,提出的策略能够在复杂的条件下快速探明虚拟电厂的调控能力,在其能力范围内能够准确地跟踪目标负荷曲线,并且个体趋优运行的同时,能够有效驱动整体接近于理论最优运行点。该文为虚拟电厂如何参与电力系统调度提供一种可行的方案。 周欢 王芬 李志勇 刘江 李祖毅 何光宇关键词:灵活性 适应新型电力系统的电力互替品市场——(四)交易模式及经济性分析 2025年 交易模式设计是电力互替品(SPP)市场亟待解决的关键问题。市场经济的本质在于有效激励个体分散决策进而实现整体效益最优,文中据此提出理想交易的概念,即既能实现基于“暗知识”的分散决策,又能达到与完全信息下集中决策经济效率相当的交易模式。首先,分析了现行电力市场交易模式的不足,指出其在出清时集中考虑个体约束的做法,实质上是一种集中决策机制。然后,针对电力互替品市场中各主体之间的强关联性,提出基于调量价格引导市场主体自主决策的机制,设计了“调量协商-替量竞价”和“调量竞价-替量竞价”等交易模式。最后,以日前现货市场为例,构建完全信息下的电力互替品市场理论出清模型,通过严格的数学证明,所提出的交易模式能够达到与经济调度相当的经济效率。文中研究为电力互替品市场的具体交易机制设计奠定了理论基础,对新型电力系统市场机制设计具有重要的理论与实践意义。 肖居承 范帅 黄任可 石智豪 孟宇航 何光宇关键词:电力市场 交易模式 面向新型电力系统的需求响应机制探讨 被引量:75 2022年 以新能源为主导的新型电力系统中,发电侧调节能力显著下降,亟待充分挖掘需求侧的调节能力,弥补新能源并网所造成的灵活性匮乏。首先,指出新型电力系统下需求响应机制应具备规模化、常态化、轻量化、趣味化“四化”特征;其次,针对当前需求响应分类方式粗略且难以反映其本质特征的问题,提出按照需求响应中用户贡献评价方式的分类原则,将现有机制划分为价格型、基线型、准线型3类,并详细介绍了各类机制的研究现状;进而,基于所提出的“四化”特征,分析指出价格型、基线型机制将难以适应新型电力系统的发展,而与这2类机制试图利用某种信号间接改变用户用电行为不同,准线型机制直接给出了需求响应实施方所期待的用户负荷曲线形状,能够更好地满足“四化”特征,从根本上克服了其他机制规模小、难持续、不透明、易反弹等问题,可良好地适应新型电力系统的发展需求;最后,展望了准线型需求响应机制在新型电力系统发展下的必要性、可行性与重要性。 范帅 危怡涵 何光宇 李祖毅关键词:需求响应 分时电价 基于负荷准线的用户需求响应潜力评估 2024年 需求响应是挖掘电力需求侧灵活性的有效手段。准线型需求响应因其规模化推广受到关注,但缺乏用户潜力评估方法,而传统的分时评估方法存在不足,难以量化跨时段的响应效果。因此,提出一种新的评估方法。首先,建立面向聚合商的评估框架,输入数据为历史负荷曲线和电网发布的负荷准线。其次,基于负荷准线分段,采用主成分分析和谱系聚类挖掘用电模式。然后,利用逼近理想解排序-熵权算法计算特征指标得分,结合特征得分与综合得分进行潜力评估。最后,通过测试算例直观展示不同用户的响应潜力。所提方法为聚合商参与准线型需求响应提供了全面信息,指导用户高效实施需求响应,并为资源互补聚合提供准确量化依据。 邵韵霏 范帅 郏琨琪 黄艺璇 何光宇关键词:需求响应 特征提取