陈 玥，刘 锋，魏 韡，梅生伟

（1. 清华大学电机工程与应用电子技术系,北京市100084；2. 电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室,清华大学,北京市100084）

0 引言

为应对气候变化和能源短缺,大力开发分布式可再生能源已成为未来电力系统的发展方向［1］。尽管国内分布式能源起步较晚,但势头强劲。2019 年国内分布式光伏新增装机容量12.2 GW,同比增长达41.3%；新增生物质能发电装机容量4.73 GW,且有望于2020 年达到30 GW［2］。可再生能源的分布式接入为有效解决全球气候变暖、能源匮乏等问题提供了新途径,但其出力随机性强、单机容量较小、数量庞大、分布广泛等特点给电力系统安全经济运营带来了新挑战,主要体现在如下3 个方面。

1）用户行为更随机。海量分布式可再生能源的接入,促使传统“消费者”向既能生产电能又能消费电能的“产消者”转型［3］。产消者可通过对电能生产和使用的协调分配,主动参与需求侧能量管理,有望提高能源利用效率［4］。产消者拥有更灵活的调节手段和更大的调节空间,且自身发电规模较小,其行为难以预测,导致用户行为更具随机性。

2）能量管理更困难。分布式接入的能源常隶属于不同的主体,利益不一致和信息不对称的现象广泛存在［5］。各主体单独决策以最大化自身收益,常造成显著的需求侧供需不匹配问题,即在部分主体生产/调节能力短缺的同时,另一部分主体有大量闲置能力未得到充分利用。

3）设备利用更低效。需求侧日益增高的可再生能源渗透比,伴随着随机性增大的用户行为,对系统的不确定性消纳能力提出了更高的要求。……