中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：8月24日—26日，2024碳中和能源高峰論壇暨第四屆中國(guó)國(guó)際新型儲(chǔ)能技術(shù)及工程應(yīng)用大會(huì)與新型儲(chǔ)能技術(shù)青年科學(xué)家論壇在深圳正式舉辦。在8月24日下午進(jìn)行的虛擬電廠(chǎng)專(zhuān)場(chǎng)論壇上，華南理工大學(xué)電力學(xué)院副教授謝敏做了題為《5G基站虛擬電廠(chǎng)參與電網(wǎng)調(diào)控的市場(chǎng)機(jī)制研究》的主題報(bào)告演講。
華南理工大學(xué)電力學(xué)院副教授謝敏
以下內(nèi)容根據(jù)大會(huì)發(fā)言整理，僅供參考。
首先感謝主辦方給我這個(gè)機(jī)會(huì)到這里來(lái)跟大家交流。我下面就匯報(bào)一下我前期做的一些粗淺的研究工作。
主要是分為以下幾個(gè)方面。
第一，在研究背景方面，在與電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)的集中式、大容量、儲(chǔ)能系統(tǒng)的不同，新能源汽車(chē)、5G基站等這些用戶(hù)側(cè)的儲(chǔ)能型可調(diào)節(jié)負(fù)荷會(huì)受到用戶(hù)用電負(fù)荷和場(chǎng)地的限制，所以具有容量小、布置分散、充放電無(wú)序等特點(diǎn)，用戶(hù)安裝使用儲(chǔ)能的初衷是為了削減用電成本，因此儲(chǔ)能型可調(diào)節(jié)負(fù)荷的用戶(hù)參與電網(wǎng)調(diào)控的意愿會(huì)受到儲(chǔ)能投資成本與收益的影響，所以這類(lèi)用戶(hù)的發(fā)展是可以由市場(chǎng)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的。我們?cè)谶@種前提下，就需要去提前布局頂層設(shè)計(jì)，來(lái)構(gòu)造適應(yīng)海量用戶(hù)和分布式儲(chǔ)能參與地方配電市場(chǎng)與批發(fā)市場(chǎng)協(xié)同運(yùn)行的統(tǒng)一市場(chǎng)體系架構(gòu)，同時(shí)引導(dǎo)分布式資源能夠服務(wù)地方電網(wǎng)的需求，來(lái)帶動(dòng)更多靈活性資源參與上層批發(fā)市場(chǎng)的供需互動(dòng)，所以電力市場(chǎng)和儲(chǔ)能型可調(diào)節(jié)負(fù)荷需要雙向奔赴。我們以廣東和深圳的相關(guān)政策支持為例，從2022年至今已經(jīng)頒布了很多在這個(gè)領(lǐng)域相關(guān)的一些支持政策，比方說(shuō)在2023年的6月份和7月份，深圳市發(fā)布了很多促進(jìn)新型儲(chǔ)能電站或者是需求響應(yīng)的一些精準(zhǔn)響應(yīng)管理辦法等等，這里之前的管理已經(jīng)有詳述，我這里不做詳細(xì)介紹。
在國(guó)內(nèi)研究方面，我們主要是調(diào)研了廣東、浙江、江蘇、山東和貴州等等，每個(gè)地方它的儲(chǔ)能型可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與市場(chǎng)的交易門(mén)檻還有用戶(hù)的參與方式以及結(jié)算和分?jǐn)倷C(jī)制方面都不盡相同，我們得到的結(jié)論就是5G還有電動(dòng)汽車(chē)等這些分布式可調(diào)節(jié)資源，它主要是參與的是輔助服務(wù)市場(chǎng)和需求響應(yīng)的交易，在當(dāng)前的這個(gè)階段，各類(lèi)分布式的可調(diào)節(jié)資源它主要是通過(guò)聚合商或者是虛擬電廠(chǎng)等這些形式聚合來(lái)達(dá)到市場(chǎng)交易的門(mén)檻值，因?yàn)樗獏⒓幽壳爸饕菂⒓优l(fā)市場(chǎng)，所以需要聚合達(dá)到一定的容量的要求，才能參加這個(gè)市場(chǎng)的交易。各個(gè)省的5G基站和電動(dòng)汽車(chē)等這些可調(diào)節(jié)儲(chǔ)能的負(fù)荷資源在參與輔助服務(wù)市場(chǎng)和需求響應(yīng)等市場(chǎng)的門(mén)檻值是不一樣的，而且它的交易報(bào)價(jià)區(qū)間也不盡相同。在浙江、江蘇、山東、廣東等這些省份它的試點(diǎn)啟用的輔助服務(wù)市場(chǎng)和需求響應(yīng)市場(chǎng)時(shí)間相對(duì)比較早，對(duì)我們前期研究工作也有比較好的借鑒作用。
我這邊主要講一下電動(dòng)汽車(chē)和5G等這些新型可調(diào)節(jié)儲(chǔ)能的負(fù)荷參與市場(chǎng)交易的案例。在深圳，目前深圳鐵塔首批4692座5G基站儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)接入深圳虛擬電廠(chǎng)管理中心，它成功實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷側(cè)與電網(wǎng)調(diào)度側(cè)的用能實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、用能計(jì)劃、調(diào)控計(jì)劃、調(diào)控指令等數(shù)據(jù)連通，預(yù)計(jì)可調(diào)負(fù)荷1.5萬(wàn)千瓦，相當(dāng)于2萬(wàn)臺(tái)一匹空調(diào)的用電負(fù)荷。在浙江，新型儲(chǔ)能電站4有，用電客戶(hù)1家，負(fù)荷聚合商18家，虛擬電廠(chǎng)9家，他們開(kāi)展了兩場(chǎng)第三方獨(dú)立主體參與學(xué)風(fēng)調(diào)峰輔助服務(wù)，目前單次交易最大出且容量13.9萬(wàn)千瓦，累計(jì)學(xué)風(fēng)能力達(dá)到243萬(wàn)千瓦。同時(shí)在中國(guó)鐵塔浙江嘉興分公司業(yè)完成了全域5G基站大概是8132座儲(chǔ)能資源，接入嘉興市虛擬電廠(chǎng)管理平臺(tái)，截至去年年底，實(shí)現(xiàn)了5G基站儲(chǔ)能可調(diào)節(jié)負(fù)荷達(dá)到1.4萬(wàn)千瓦，最大日調(diào)節(jié)電量可以達(dá)到5.6萬(wàn)千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)納入管控的5G基站每年可節(jié)省電費(fèi)160萬(wàn)元，向于減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗6.88噸，節(jié)約一萬(wàn)多戶(hù)家庭一個(gè)月的用電量。湖北黃石地區(qū)的空調(diào)、充電樁、5G基站和工業(yè)用戶(hù)等可調(diào)節(jié)資源建設(shè)和聚合，相當(dāng)于具備了一個(gè)發(fā)電廠(chǎng)的能力。山東將自主運(yùn)營(yíng)的3001座電動(dòng)汽車(chē)充電站和各50座蔚來(lái)汽車(chē)換電站以及各市分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，聚合為一座虛擬電廠(chǎng)參與需求應(yīng)用，它的填谷響應(yīng)參與用戶(hù)2572戶(hù)次，最大填谷響應(yīng)負(fù)荷93.92萬(wàn)千瓦，增加清潔能源消納2344.08萬(wàn)千瓦。總結(jié)來(lái)看，就是電動(dòng)汽車(chē)和5G基站作為可調(diào)節(jié)的儲(chǔ)能型負(fù)荷參與電力市場(chǎng)的交易方面，在全國(guó)各地已經(jīng)有多個(gè)示范項(xiàng)目進(jìn)行了探討。電動(dòng)汽車(chē)這個(gè)充電站的儲(chǔ)能以及基站的通信儲(chǔ)能具有巨大的市場(chǎng)價(jià)值，在電網(wǎng)優(yōu)化的控制方面仍然有巨大的潛力可挖，我們前期做的算力可以支撐響應(yīng)的結(jié)論。這個(gè)是案例的情況。
國(guó)外儲(chǔ)能型可調(diào)節(jié)負(fù)荷也有一些參與電網(wǎng)調(diào)控的現(xiàn)狀，前面有些專(zhuān)家也提到過(guò)了，從5G基站這個(gè)角度來(lái)看，根據(jù)2023年到2024年的全球5G、6G產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告來(lái)看，截至2003年底，全球5G基站的累計(jì)布局總數(shù)超過(guò)571萬(wàn)個(gè)，其中中國(guó)占全球數(shù)量的6成以上，同時(shí)國(guó)外由于它的5G基站的數(shù)量相對(duì)于國(guó)內(nèi)比較少，所以國(guó)內(nèi)對(duì)于5G基站的聚合而成的虛擬電廠(chǎng)的應(yīng)用會(huì)更多一些。國(guó)外在北美、英國(guó)和德國(guó)關(guān)于儲(chǔ)能性可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與電網(wǎng)調(diào)控的機(jī)制主要從三個(gè)方面來(lái)體現(xiàn)，第一是它降低了一些投標(biāo)的規(guī)模；第二個(gè)是它給予了一些政策支持，比如像北美的841法令和222號(hào)法令，以及英國(guó)提出的二次平衡單元，虛擬主導(dǎo)方的交易概念，以及德國(guó)把參與二次三次調(diào)頻的定價(jià)時(shí)間進(jìn)行了高頻次的修改來(lái)體現(xiàn)，這是國(guó)外的一個(gè)情況。
二，我們研究的前提是基于現(xiàn)狀，就是研究的機(jī)制基于現(xiàn)狀機(jī)制進(jìn)行比較好的融合，以深圳為例，深圳的市場(chǎng)主體在參與市場(chǎng)的時(shí)候，參與廣東省批發(fā)市場(chǎng)，所以它申報(bào)的對(duì)象是向廣東電力交易中心申報(bào)，這個(gè)批發(fā)市場(chǎng)是采用節(jié)點(diǎn)電價(jià)的機(jī)制來(lái)進(jìn)行結(jié)算，全省統(tǒng)一出清，有利于市場(chǎng)資源在省級(jí)區(qū)域范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，但是由于深圳電網(wǎng)本身沒(méi)有交易機(jī)構(gòu)，所以它在結(jié)算的時(shí)候是需要深圳的廣電局與電網(wǎng)公司進(jìn)行交割，由深圳供電局再與市場(chǎng)主體來(lái)進(jìn)行結(jié)算，所以整個(gè)流程看來(lái)一定程度上降低了這個(gè)市場(chǎng)主體參與交易的全流程的效率。
隨著這個(gè)儲(chǔ)能性可調(diào)節(jié)負(fù)荷大量的虛擬電廠(chǎng)參與市場(chǎng)交易的話(huà)，必然會(huì)出現(xiàn)它在與這個(gè)地方配電市場(chǎng)還是說(shuō)它目前的狀態(tài)是參與批發(fā)市場(chǎng)兩種情況，是不太一樣的，所以我們?cè)谘芯康那疤岬臅r(shí)候就考慮了多種模式的一個(gè)組合，我們考慮了目前現(xiàn)狀情況下，就是全部都參與批發(fā)市場(chǎng)，全部都參與當(dāng)?shù)氐呐潆娛袌?chǎng)，以及它同時(shí)可以參與批發(fā)市場(chǎng)和配電市場(chǎng)三種模式，我們以B1、B2、B3來(lái)表示，同時(shí)考慮市場(chǎng)的啟動(dòng)次序，如果它可以參與地方配電市場(chǎng)，也可以參與批發(fā)市場(chǎng)，就出現(xiàn)一個(gè)數(shù)配協(xié)同的問(wèn)題。
所以我們就考慮了三種市場(chǎng)啟動(dòng)的時(shí)序方式，一個(gè)是批發(fā)市場(chǎng)先發(fā)式，就是屬于省級(jí)的批發(fā)市場(chǎng)它先出清，然后再是地方配電市場(chǎng)基于這個(gè)省級(jí)市場(chǎng)的出清結(jié)果再出清，所以這個(gè)是屬于批發(fā)市場(chǎng)先發(fā)式。第二個(gè)是配電市場(chǎng)先發(fā)式，也就是說(shuō)這個(gè)地方配電市場(chǎng)它先自己內(nèi)部出清，出清完了以后，把這個(gè)結(jié)果以邊界，一個(gè)是省級(jí)電網(wǎng)和地方電網(wǎng)，它們中間的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率作為它的申報(bào)的邊界節(jié)點(diǎn)申報(bào)給上級(jí)批發(fā)市場(chǎng)，兩者這樣子來(lái)做，所以就是批發(fā)市場(chǎng)先發(fā)式。第三種是批發(fā)和配電協(xié)同式，就是批發(fā)市場(chǎng)跟配電市場(chǎng)就分別出清，出清完的結(jié)果會(huì)在聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的邊界節(jié)點(diǎn)功率上，以及邊界節(jié)點(diǎn)電價(jià)上進(jìn)行迭代，雙方達(dá)到一致性平衡以后，我們認(rèn)為它收斂了，這個(gè)收斂的結(jié)果就可以做輸配各自出清的一個(gè)最終的結(jié)果。我們把A和B的這兩種模式做兩個(gè)組合，就可以做一系列的仿真，這個(gè)是我們的一個(gè)研究的前提。
我們把它組合以后就形成了這樣一個(gè)九宮圖，在這個(gè)圖上面，它的縱坐標(biāo)就是5G基站的儲(chǔ)能性可調(diào)節(jié)的參與市場(chǎng)模式和特點(diǎn)，橫坐標(biāo)代表的是這個(gè)虛擬電廠(chǎng)參與的是哪個(gè)市場(chǎng)先發(fā)式的時(shí)序的模式。我們可以看到如果是僅參與配電市場(chǎng)的方式，就是說(shuō)儲(chǔ)能性可調(diào)節(jié)負(fù)荷只參與地方配電市場(chǎng)，它的特點(diǎn)就是市場(chǎng)的出清量比較少，因?yàn)樗碾娋W(wǎng)規(guī)模相對(duì)于沒(méi)有省級(jí)規(guī)模那么大。第二個(gè)是參與市場(chǎng)的交易門(mén)檻值可以相對(duì)放低。第三個(gè)是對(duì)于佩戴市場(chǎng)出清，它是不用考慮參與批發(fā)市場(chǎng)對(duì)線(xiàn)路的潮流影響，因?yàn)樗某銮宥际窃谧约菏袃?nèi)已經(jīng)做完了，就不用考慮批發(fā)市場(chǎng)的申報(bào)量的位置對(duì)它的影響。第四個(gè)是儲(chǔ)能性可調(diào)節(jié)做了與地方電網(wǎng)類(lèi)，它對(duì)地方配電市場(chǎng)影響比較大，對(duì)于批發(fā)市場(chǎng)的影響相對(duì)較小。另外一個(gè)就是配電市場(chǎng)規(guī)模比較小，所以可能會(huì)限制儲(chǔ)能型可調(diào)節(jié)負(fù)荷的收益潛力。
第二個(gè)是如果全部都參與批發(fā)市場(chǎng)，它涉及更多的電力交易和更廣泛的市場(chǎng)參與者，它可以獲得更多的市場(chǎng)交易機(jī)會(huì)。但是同樣，它的這個(gè)交易門(mén)檻值也比較高，就是這個(gè)交易的容量要求會(huì)高一些，相對(duì)于批發(fā)市場(chǎng)當(dāng)中的大容量機(jī)組，儲(chǔ)能型可調(diào)節(jié)負(fù)荷在批發(fā)市場(chǎng)當(dāng)中市場(chǎng)力會(huì)相對(duì)比較小，同時(shí)對(duì)于地方配電市場(chǎng)而言，如果它是物理位置拓?fù)湓诘胤脚渚W(wǎng)市場(chǎng)，但是參與的市場(chǎng)是在省級(jí)市場(chǎng)，我們申報(bào)量級(jí)方式是在它的聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上面進(jìn)行分?jǐn)偤蜕陥?bào)，這樣就會(huì)導(dǎo)致它的實(shí)際位置和申報(bào)量?jī)r(jià)的點(diǎn)不一樣，這樣就會(huì)出現(xiàn)需要去開(kāi)展兩次潮流計(jì)算來(lái)衡量對(duì)地方配電市場(chǎng)潮流阻塞斷面的約束帶來(lái)的影響，要來(lái)衡量它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這是第二個(gè)參與批發(fā)市場(chǎng)。
第三個(gè)是同時(shí)兩個(gè)市場(chǎng)都參加的方式，跟二類(lèi)似，只要它參加了批發(fā)市場(chǎng)，它就需要去衡量對(duì)地方配電市場(chǎng)潮流的影響。在這個(gè)市場(chǎng)的時(shí)序方面，如果是批發(fā)市場(chǎng)先發(fā)式的方式，就是批發(fā)市場(chǎng)先做出清，出清完了以后，把邊界節(jié)點(diǎn)上的響應(yīng)量?jī)r(jià)值傳遞給配電市場(chǎng)，配電市場(chǎng)再做出清。這種情況下，這個(gè)批發(fā)市場(chǎng)的邊界節(jié)點(diǎn)的申報(bào)量?jī)r(jià)一般是基于歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)得到的，而配電市場(chǎng)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)的申報(bào)上限我們是按照不低于該值，以它作為這個(gè)上限來(lái)報(bào)，這樣就會(huì)導(dǎo)致，因?yàn)樵谂l(fā)市場(chǎng)里面，儲(chǔ)能型可調(diào)節(jié)負(fù)荷是邊界節(jié)點(diǎn)相當(dāng)于是一個(gè)用戶(hù)，所以用戶(hù)按照目前做的報(bào)量不報(bào)價(jià)作為市場(chǎng)接受的方式，它是完全可以出清的，但是如果它的邊界節(jié)點(diǎn)在配電市場(chǎng)出清，這時(shí)候它是一個(gè)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)會(huì)出現(xiàn)，如果它報(bào)的量?jī)r(jià)根據(jù)出清的關(guān)系不完全出清。所以就會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)出清結(jié)果不一樣，所以我們就會(huì)出現(xiàn)在邊界節(jié)點(diǎn)上、聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上出現(xiàn)一個(gè)不平衡功率和不平衡電費(fèi)的問(wèn)題。
在配電市場(chǎng)先發(fā)式的情況下，就是屬于配電市場(chǎng)在內(nèi)部做完一次出清以后，這個(gè)方式跟我們的儲(chǔ)能性可調(diào)節(jié)負(fù)荷它的拓?fù)湮恢檬且粯拥?，它做了一次，批發(fā)市場(chǎng)再做一次出清，所以它的結(jié)果往批發(fā)市場(chǎng)申報(bào)的量?jī)r(jià)比較準(zhǔn)確，所以它可以避免聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上的不平衡電量的問(wèn)題。第三個(gè)就是兩個(gè)市場(chǎng)協(xié)同的方式，就是同時(shí)出清，然后迭代的方式也是一樣的，就是會(huì)跟批發(fā)市場(chǎng)先發(fā)式一樣，都會(huì)在聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上出現(xiàn)不平衡電量和電費(fèi)的問(wèn)題。
我們經(jīng)過(guò)多種模式的仿真和驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，發(fā)展B1A2的模式是最優(yōu)的，是比較有利于儲(chǔ)能性可調(diào)節(jié)負(fù)荷它參與市場(chǎng)的交易。B1A2這種方式，就是所有的儲(chǔ)能性可調(diào)節(jié)負(fù)荷它都是僅參與地方配電市場(chǎng)，同時(shí)地方配電市場(chǎng)是先發(fā)式的方式就比較適合。
它的交易流程就是說(shuō)首先是儲(chǔ)能性可調(diào)節(jié)負(fù)荷先在自己所在的地市向交易機(jī)構(gòu)申報(bào)它的量?jī)r(jià)，地方市場(chǎng)先出清，出清完了之后，儲(chǔ)能性可調(diào)節(jié)負(fù)荷的虛擬電廠(chǎng)會(huì)根據(jù)這個(gè)出清結(jié)果去調(diào)整自己內(nèi)部的一些分布式資源的功率。再把配電市場(chǎng)的出清結(jié)果在邊界節(jié)點(diǎn)上，以邊界節(jié)點(diǎn)上量?jī)r(jià)的值申報(bào)給上級(jí)省級(jí)的批發(fā)市場(chǎng)，批發(fā)市場(chǎng)再出清，再得到最終的一個(gè)結(jié)果。
具體在這個(gè)應(yīng)用的時(shí)候，首先是建立了5G基站的模型，5G基站從它內(nèi)部結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)有交流設(shè)備和直流設(shè)備，設(shè)備構(gòu)成主要帶來(lái)電能量消耗的時(shí)候，這個(gè)負(fù)荷功率主要包括通信設(shè)備，有源電線(xiàn)單位，基帶單元和傳輸設(shè)備等直流負(fù)荷，以及一些輔助設(shè)備，電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和監(jiān)控設(shè)備。負(fù)荷模型就會(huì)把剛才提到的通信設(shè)備和輔助設(shè)備功率疊加得到負(fù)荷模型，同時(shí)通信的有源天線(xiàn)功率和通信負(fù)載呈線(xiàn)性關(guān)系，實(shí)際在我們仿真當(dāng)中會(huì)按照負(fù)荷所處的區(qū)域類(lèi)型，比如它是工業(yè)區(qū)還是居民區(qū)，還是商業(yè)區(qū)，它會(huì)有不一樣的通信負(fù)荷的曲線(xiàn)值。另外一個(gè)就是它的儲(chǔ)能電池，因?yàn)樵?G基站當(dāng)中會(huì)有一個(gè)儲(chǔ)能電池，這個(gè)儲(chǔ)能電池傳統(tǒng)是采用前篡電池，這個(gè)電池能量密度比較低，正逐步被淘汰，目前是參與梯次的磷酸鐵鋰電池，目前很多地方是采用電動(dòng)汽車(chē)電池容量衰減推移以后用于基站儲(chǔ)能，它的性能相對(duì)優(yōu)良，已成為一個(gè)主流。在儲(chǔ)能電量方面，它還有一個(gè)參數(shù)儲(chǔ)能電量，是由最大的負(fù)荷功能，主要由它通信設(shè)備來(lái)決定的，以及備用市場(chǎng)來(lái)進(jìn)行決定。另外它的一個(gè)技術(shù)參數(shù)就是最小備用電量，它是根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)大小來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化，而且是與配電網(wǎng)可靠性密切相關(guān)，這個(gè)公式就不詳細(xì)介紹了。
除此以外，儲(chǔ)能它的最大的電量減去最小備用電量的差額就是它的可供調(diào)用電量值，由于最小備用電量值是個(gè)變數(shù)，所以可供調(diào)用電量值是動(dòng)態(tài)的，所以5G基站的儲(chǔ)能相對(duì)獨(dú)立儲(chǔ)能而言，具有單個(gè)儲(chǔ)能容量小，數(shù)量眾多，分布范圍廣，可調(diào)度電量動(dòng)態(tài)變化等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的基站一般是將這個(gè)市電作為主要電源，平時(shí)是用電網(wǎng)給它供電，由儲(chǔ)能電池作為備用電源進(jìn)行供電，只有當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障的時(shí)候，又沒(méi)有辦法給它正常供電的時(shí)候才會(huì)啟動(dòng)備用電池，所以它的這個(gè)儲(chǔ)能電池參與電網(wǎng)調(diào)控的潛力比較大。它當(dāng)前的運(yùn)用方式是采用北電為主，儲(chǔ)能為主的日常工作模式。
二、5G基站虛擬電廠(chǎng)參與點(diǎn)能量市場(chǎng)的商業(yè)模式有三種，第一種是基站運(yùn)營(yíng)模式，這個(gè)模式是指基站運(yùn)營(yíng)商擁有自建基站的通信運(yùn)營(yíng)商和專(zhuān)門(mén)的基站運(yùn)營(yíng)公司，基站運(yùn)營(yíng)商作為獨(dú)立的市場(chǎng)主體接受調(diào)度中心的調(diào)度，這種模式需要基站運(yùn)營(yíng)商接入到自身非主營(yíng)業(yè)務(wù)當(dāng)中。
第二種是電網(wǎng)公司模式，電網(wǎng)公司會(huì)向基站運(yùn)營(yíng)商支付資源使用費(fèi)，獲得基站靈活性資源的使用權(quán)，基站運(yùn)營(yíng)商純粹作為一個(gè)資源提供方，需要向電網(wǎng)公司提供不同時(shí)段的可調(diào)度空間，作為電網(wǎng)調(diào)度的邊界條件，這種模式雖然可以讓電網(wǎng)公司直接調(diào)度，但是會(huì)增加電網(wǎng)調(diào)控計(jì)算量。
第三種模式是第三方模式，是由第三方公司作為基站運(yùn)營(yíng)商的代理進(jìn)行參加，給予基站運(yùn)營(yíng)商一定的費(fèi)用，比如像虛擬電廠(chǎng)或者是聚合商等這種方式都是屬于第三方模式，這種模式下，第三方公司內(nèi)部通常會(huì)聚合有5G基站、電動(dòng)汽車(chē)、新能源機(jī)組，還有其他一些可調(diào)節(jié)負(fù)荷等多種分布式資源，這種模式可能是需要對(duì)內(nèi)部成員之間進(jìn)行一個(gè)出清等等這些計(jì)算以后再確定它能夠向外部電網(wǎng)的一個(gè)購(gòu)電量和售電量。我們的研究主要是基于第三方模式這種方式，我們?cè)谶M(jìn)行現(xiàn)貨出清的時(shí)候，實(shí)際上是考慮到先做了一次，因?yàn)槲覀兪切枰?G基站虛擬電廠(chǎng)它向交易中心去申報(bào)的量?jī)r(jià)是多少，所以我們首先做了一次虛擬電廠(chǎng)以它的收益最大化做了一次優(yōu)化，也就是競(jìng)標(biāo)策略?xún)?yōu)化出來(lái)，再把它放到現(xiàn)貨出清模型模式去，考慮到報(bào)量、不報(bào)價(jià)的方式，我們以系統(tǒng)云運(yùn)行成本最小作為現(xiàn)貨出清的目標(biāo)函數(shù)，這個(gè)目標(biāo)函數(shù)基本的出清模型是參照廣東省現(xiàn)貨出清的細(xì)則來(lái)的，我們同時(shí)也考慮了5G基站與系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)約束，包括系統(tǒng)功率平衡、潮流以及功率耦合約束，以及現(xiàn)貨市場(chǎng)的其他的政府備用容量約束，常規(guī)機(jī)組的上下線(xiàn)，機(jī)組爬坡約束等等。對(duì)于5G基站的虛擬電廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，我們還考慮了儲(chǔ)能的充放電狀態(tài)約束，它的功率約束、容量約束，還有最小備用以及首末端的容量約束。因?yàn)槲覀兪强紤]輸配協(xié)調(diào)的問(wèn)題，所以還考慮了省級(jí)電網(wǎng)和地方配電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上的一個(gè)功率耦合約束。
我們做了這樣一個(gè)案例，考慮了采用110千伏以上的某城市電網(wǎng)，上級(jí)是采用220千伏以上的省級(jí)電網(wǎng)來(lái)做省地協(xié)同，以它們兩個(gè)電網(wǎng)之間有五條聯(lián)絡(luò)線(xiàn)相連，以之作為邊界，5G基站總數(shù)在算例里面是52300座，考慮是9185個(gè)充電站，5G基站相關(guān)的一些設(shè)定就是我們考慮每個(gè)行政區(qū)擁有的5G基站的數(shù)目是按照人口密度的方式進(jìn)行測(cè)算和劃分，當(dāng)然如果有詳細(xì)的地理位置圖是可以直接精確提請(qǐng)的，這個(gè)地方是我們估算了一下，同時(shí)計(jì)算通訊負(fù)荷考慮了商業(yè)、居民和工業(yè)區(qū)不同。另外是在5G基站虛擬電廠(chǎng)做充電服務(wù)的時(shí)候，它是相當(dāng)于是一個(gè)負(fù)荷，是報(bào)量不報(bào)價(jià)，作為價(jià)格接收者，它是放電的時(shí)候，我們考慮兩種模式，第一種是報(bào)量不報(bào)價(jià)，作為價(jià)格接受者，第二個(gè)是報(bào)量又報(bào)價(jià)，作為發(fā)電商，我們覺(jué)得僅參與地方配電市場(chǎng)且配電市場(chǎng)先發(fā)式的情況下，這個(gè)市場(chǎng)的出清結(jié)果是最優(yōu)的，聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的不平衡功率可以消除，同時(shí)求解時(shí)間大概是在一分鐘左右。
第二個(gè)是參與平衡管理市場(chǎng)的問(wèn)題，我們剛才提到了，一個(gè)是這個(gè)地方主要考慮了阻塞管理，另外一個(gè)是調(diào)頻輔助服務(wù)為例。我們?nèi)匀皇强紤]了參與市場(chǎng)的類(lèi)型，以及市場(chǎng)的先發(fā)式的模式。在這個(gè)地方，我們因?yàn)榍懊娣治霭l(fā)現(xiàn)，地方市場(chǎng)配電市場(chǎng)先發(fā)式模式最優(yōu)，我們先基于這個(gè)模式來(lái)研究相應(yīng)的阻塞管理和調(diào)頻輔助服務(wù)，列的框架圖里面，我們以這個(gè)B1-A2模式下，它的阻塞管理和調(diào)頻輔助服務(wù)這兩種為例，調(diào)頻輔助服務(wù)它的交易流程，因?yàn)槲覀冞@個(gè)地方考慮的是聯(lián)合出清，就是認(rèn)為現(xiàn)貨和調(diào)頻兩個(gè)市場(chǎng)都可以參加，但是實(shí)際上這個(gè)本身是優(yōu)化決策問(wèn)題，我們一般來(lái)說(shuō)兩個(gè)市場(chǎng)就是做一個(gè)整體的優(yōu)化這樣來(lái)做。阻塞管理，因?yàn)檫@個(gè)地方是做了兩次出清，第一次是先自己內(nèi)部，配電市場(chǎng)先算一遍出清，看是否出現(xiàn)阻塞情況，如果有的話(huà)，我們會(huì)啟動(dòng)阻塞管理，能夠衡量出堵塞管理帶來(lái)的各方造成堵塞管理的資源方的費(fèi)用是多少，這個(gè)是可以計(jì)算出來(lái)。這個(gè)是它響應(yīng)的現(xiàn)貨和阻塞再調(diào)度的聯(lián)合出清的出清模型，跟之前的現(xiàn)貨出清模型不一樣的地方是我們考慮了一個(gè)潮流越限量最小目標(biāo)函數(shù)，并且能夠衡量它響應(yīng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
另外這個(gè)是現(xiàn)貨和調(diào)頻的連或出清部分，也是一樣的，就是5G基站先做自己的最優(yōu)投標(biāo)的收益最大化優(yōu)化，再把它放到聯(lián)合出清的模型里面去，它兼顧和現(xiàn)貨和調(diào)頻市場(chǎng)的交易規(guī)則，都在模型里面。這個(gè)是我們的算力，仍然是采用剛才的深圳和廣東電網(wǎng)的試算，左側(cè)的現(xiàn)貨和阻塞管理的部分，我們發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)有三條線(xiàn)路出現(xiàn)正向阻塞，就是深圳有三條線(xiàn)路出現(xiàn)正向阻塞，全天的潮流越限功率大概是69.412兆瓦，我們采用阻塞管理的那一套流程出來(lái)以后，就可以將三條線(xiàn)路的潮流越限歸零，同時(shí)在右邊的柱狀圖里面也可以看到橙色和綠色的，分別是5G基站的虛擬電廠(chǎng)啟動(dòng)做充電和放電最后的一個(gè)優(yōu)化結(jié)果。
右邊這個(gè)是現(xiàn)貨和調(diào)頻的服務(wù)，可以看到后面兩個(gè)柱狀圖，就是5G基站的中標(biāo)容量和申報(bào)容量的特點(diǎn)和結(jié)果，5G基站是可以看到能夠提供調(diào)頻輔助服務(wù)，而且綜合調(diào)頻性能以及歷史的里程容量比的指標(biāo)都是排在前列，而且我們?cè)谒憷?dāng)中可以看到5G基站在現(xiàn)貨市場(chǎng)當(dāng)中可以申報(bào)的容量，而且能夠得到全部出清，調(diào)頻市場(chǎng)當(dāng)中申報(bào)的容量，絕大部分能夠得到出清，就是以這個(gè)綠色和橙色來(lái)表示。
以上是我匯報(bào)的內(nèi)容，謝謝大家。
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