2024分布式资源聚合管控报告

胡秦然 电气工程学院东南大学 email:qhu@seu.edu.cnweb: huqinran.com 低碳能源系统转型 分布式资源占比遂步增加 ■具有灵活调节能力的传统发电资源逐渐退役·风能、太阳能、新兴负荷(电动汽车等)大量具有不确定性和随机性资源的大规模接入。 低碳能源系统转型 维持实时供需平衡的压力日益增加，对系统运行（功率）灵活性提出了更高需求 分布式资源的价值 分布式资源的潜力大，有望成为可信任的调节资源支撑系统安全稳定运行 分布式资源的价值 加州2017年8月21日全日蚀 分布式资源的总容量大、分布广，有望助力应对极端场景。 分布式资源聚合管控的研究历程 不同的驱动因素功能用途 分布式资源聚合管控不是新鲜事物但仍在不断演进 功率聚合管理的难点（以居民负荷为例） PJM系统对聚合管控的投资分布 功率聚合管理的难点（以居民负荷为例） 地点选择 应用场景：峰值削减 Arizona, California, Colorado, Hawaii, Massachusetts,Michigan,New Mexico,New York, Texas,Utah, Virginia 设备种类 Non-intrusive,Switch,ThinkEco, Ecobee,NEST,etc. 补贴类型 Time of use, Real time pricing,Discounted bill,Gift card,Check.Raffle,Other recognition, etc. 控制方式 Direct load control (temperature offset,cycling offset, ON/OFF)Directload control withopt-outoption,Voluntary,etc. 与电网运行互动尚存障碍：大量试点工程的探索与单一的功能 功率聚合管理的难点（以居民负荷为例） 科研体系 科研体系 分布式资源聚合管控一评估与规划 特色－基于语义分割的城市建筑物屋顶光伏潜力评估 提出了基于瓦片图像数据的屋顶特征增强技术，构建了基于注意力机制的语义分割模型实现了屋顶光伏类资源的精确辨识和评估。该技术已在江苏部署应用，分析结果已用于多份重要报告 分布式资源聚合管控-评估与规划 特色-基于机器学习的时序生产模拟快速求解框架 从自适应时域分割、负荷模态分解、快速分支定界三个维度，提出了融合多种机器学习技术的时序生产模拟快速求解框架。在IEEE标准系统测试中，全年时序生产模拟问题的求解耗时显著减少 科研体系 特色：大量随机、不确定资源的聚合控制理论 提出了基于组合在线学习、场景关联推荐、风险规避机制的分布式资源控制方法，量化了理论最优聚合效果与实际聚合效果间的差距，实现了其在稳态功率和动态特性方面的高精度可靠调节 Y. Li, Q. Hu, N. Li, A reliability-aware multi-armed bandit approach to learn and select users in demand responseAutomatica.Vol.119.109015.2020 Q.Huet al.,"Grid-FormingInverterEnabled VirtualPowerPlantsWithInertia SupportCapability,"inIEEETransactions on Smart Grid,vol.13,no.5,pp.4134-4143, Sept.2022 灵活可控的分布式资源聚合动态特性控制 特色：基于HELICS的主配网协同仿真 基于高度可拓展的开源协同仿真框架HELICS，实现了开源主网仿真器ANDES和配网仿真器OpenDSS之间的实时数据交换和协同，提供了一种灵活高效的主配网协同仿真手段 ANDES：电力系统建模、计算分析和控制的开源Python库。支持主网的潮流计算、暂态稳定性仿真和小信号稳定性分析。 HELICS：灵活且可扩展的开源主配网联合仿真框架。支持投资规划决策、和可靠性和弹性的量化分析。 科研体系 城市交通精细化电力交通融合仿真（基于SUMO的自研开源平台）特色： 框架概述 交通网微观模型 基手车辆跟驰、换道模型和交通出行矩阵构建个体电动汽车出行模型 ■充电站选择模型 基于车辆排队等待时间、车辆到达快充站距离快充站电价等因素，构建个体电动汽车充电站选择模型 ■实时仿真 结合路网拓扑信息、快充站信息、电动汽车信息等仿真配置，对电动汽车车辆出行进行仿真，实时观测车流及快充站排队情况 结果输出 得到交通道路车流量与各快充站实时负荷结果 研究目标 谢谢各位专家 胡秦然 email:qhu@seu.edu.cnweb:huqinran.com 第39届中国高等学校电力系统及其自动化专业学术年会08/2024@甘肃兰州