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内容大纲
《虚拟电厂能源管理与智慧应用》介绍了虚拟电厂的概念、功能、发展历程和市场价值。虚拟电厂是一种创新的电力系统解决方案，通过数字技术将分散的可再生能源、电力负荷和储能资源聚合为可调度的虚拟电厂，应对传统集中式电厂在可再生能源接入和需求波动方面的挑战。其核心功能包括资源整合、负荷优化、市场交易参与和需求响应。虚拟电厂能够参与电力市场交易，通过实时调度在供需高峰时平衡负荷，为电网稳定提供辅助服务。
本书回顾了虚拟电厂的全球发展，从概念形成到技术成熟，涵盖了欧洲、美国和中国等的实践案例。中国的虚拟电厂正由需求响应型向市场化运营型过渡，江苏、深圳等地的项目在需求侧管理和辅助服务方面已有一定成效。未来，虚拟电厂在推动能源系统低碳化、智能化方面将扮演重要角色，通过信息技术和市场机制实现分布式资源的优化配置，助力全球能源转型。
本书可作为能源类和电气工程类专业本科生、研究生教材，也可以作为电力职工培训教材，还可供电力领域从业者、研究者以及能源爱好者参考。 -
作者介绍
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目录
第1章 虚拟电厂简介
1.1 虚拟电厂的定义与概念
1.1.1 虚拟电厂的基本定义
1.1.2 虚拟电厂的核心功能
1.1.3 虚拟电厂与传统电厂的区别
1.2 虚拟电厂的历史发展与现状
1.2.1 虚拟电厂的发展历程
1.2.2 关键里程碑与事件
1.2.3 全球虚拟电厂的现状
1.2.4 虚拟电厂行业未来发展趋势
1.3 虚拟电厂的分类与特点
1.3.1 基于类型的虚拟电厂分类
1.3.2 基于功能的虚拟电厂分类
1.3.3 各类型虚拟电厂的特点
思考题
第2章 虚拟电厂的分布式能源资源整合
2.1 虚拟电厂的基本架构
2.1.1 虚拟电厂的物理架构
2.1.2 虚拟电厂的通信与网络架构
2.1.3 虚拟电厂架构之间的关系
2.2 可再生能源的集成
2.2.1 光伏系统并网
2.2.2 风电系统并网
2.2.3 多能互补技术
2.3 传统发电资源的协调
2.3.1 小型燃气轮机
2.3.2 微型燃料电池
2.3.3 混合动力系统
思考题
第3章 虚拟电厂的运行机制
3.1 虚拟电厂的运行模式
3.1.1 分散式运行模式
3.1.2 集中式运行模式
3.1.3 混合运行模式
3.2 虚拟电厂的调度与控制
3.2.1 调度控制中心的功能
3.2.2 调度策略与优化
3.3 虚拟电厂的市场参与
3.3.1 虚拟电厂的交易机制
3.3.2 虚拟电厂的竞价策略
3.3.3 虚拟电厂竞价流程
思考题
第4章 负荷管理与优化策略
4.1 负荷管理概述
4.1.1 负荷管理的基本原理
4.1.2 负荷管理的目的和意义
4.1.3 负荷管理的实施步骤
4.2 负荷预测技术
4.2.1 短期负荷预测方法
4.2.2 中期负荷预测方法
4.2.3 长期负荷预测方法
4.3 优化调度策略
4.3.1 调度优化模型
4.3.2 调度优化算法
4.3.3 实施调度与优化
4.4 需求响应策略
4.4.1 需求响应的基本概念
4.4.2 需求响应的实施方案
4.4.3 需求响应的经济效益分析
思考题
第5章 虚拟电厂的故障预警与故障识别
5.1 概述
5.1.1 故障预警与故障识别的基本概念
5.1.2 虚拟电厂中故障预警与故障识别的重要性
5.1.3 故障预警与识别系统的整体架构
5.2 数据收集与处理
5.2.1 虚拟电厂中的数据源与传感器网络
5.2.2 数据采集与传输技术
5.2.3 数据预处理
5.3 虚拟电厂故障预警方法
5.3.1 基于统计分析的故障预警方法
5.3.2 基于浅层机器学习的故障预警方法
5.3.3 基于深度学习的故障预警方法
5.4 虚拟电厂故障识别方法
5.4.1 基于专家系统的故障识别方法
5.4.2 基于浅层机器学习的故障识别方法
5.4.3 基于深度学习的故障识别方法
思考题
第6章 基于电碳市场的虚拟电厂定价关系研究
6.1 引言
6.2 基于碳排放权交易体系的虚拟电厂协调优化基本原理
6.2.1 碳排放权交易体系基本原理
6.2.2 基于总量控制交易机制的碳排放权交易体系
6.2.3 基于基准线信用机制的减排量交易体系
6.2.4 两种交易体系的关系
6.3 虚拟电厂参与电力市场的交易模式
6.3.1 虚拟电厂参与电力市场价值
6.3.2 体现电网调节价值的虚拟电厂交易模式
6.3.3 体现灵活互动价值的虚拟电厂交易模式
6.3.4 体现电量电力价值的虚拟电厂交易模式
6.3.5 虚拟电厂参与电力市场的发展路径
6.4 虚拟电厂多层次准入标准体系
6.4.1 概述
6.4.2 物理层
6.4.3 信息层
6.4.4 价值层
6.4.5 虚拟电厂“N+X”多级准入机制
6.5 虚拟电厂机组模型及碳配额分配机制
6.5.1 虚拟电厂机组模型
6.5.2 碳配额分配及碳排放计算
6.6 电、碳和备用市场交易机制及耦合关系分析
6.6.1 电能量市场交易机制
6.6.2 碳市场交易机制
6.6.3 备用市场交易机制
6.6.4 市场耦合关系分析
6.7 基于Kriging-Var的动态时间步耦合分析方法
6.7.1 Kriging元模型
6.7.2 Var模型
6.7.3 动态时间步耦合分析方法
6.8 基于Kriging-Var的动态时间步耦合分析
思考题
第7章 面向零售市场的虚拟电厂增值服务
7.1 引言
7.2 考虑用户负荷特性的增值服务
7.2.1 用户负荷特性研究
7.2.2 基于负荷特性的能源增值服务研究
7.3 增值服务下面向零售市场的需求响应机制
7.3.1 需求响应实施机制
7.3.2 用户需求响应特性分析
7.3.3 基于需求价格弹性的需求响应模型
7.4 面向需求响应的虚拟电厂零售套餐定价分析
7.4.1 考虑需求响应的零售套餐模式
7.4.2 虚拟电厂或负荷聚合商收益影响因素分析
7.4.3 基于需求响应的零售套餐定价模型
思考题
第8章 基于合作博弈理论的虚拟电厂分布式交易策略
8.1 虚拟电厂的合作博弈方法概述
8.1.1 合作博弈纳什议价原理
8.1.2 基于ADMM算法的多主体分布式求解方法
8.1.3 基于合作博弈理论的交易问题的等效转化方法
8.2 虚拟电厂参与电/电-碳联合交易的合作博弈模型
8.2.1 面向电力交易的虚拟电厂合作博弈模型
8.2.2 面向电-碳联合交易的虚拟电厂合作博弈模型
8.3 虚拟电厂电力/电-碳博弈交易的算例分析
8.3.1 虚拟电厂电力合作博弈交易算例分析
8.3.2 虚拟电厂电-碳合作博弈交易算例分析
思考题
第9章 面向新能源发电曲线追踪的虚拟电厂聚合调控方法
9.1 引言
9.2 面向新能源发电曲线追踪的虚拟电厂交易机制
9.2.1 市场机制
9.2.2 交易流程
9.2.3 报价机制
9.3 面向新能源发电曲线追踪的市场主体收益分析
9.3.1 新能源发电企业收益分析
9.3.2 虚拟电厂收益分析
9.3.3 共享储能运营商收益分析
9.4 虚拟电厂参与新能源发电曲线追踪的聚合调控优化模型
9.4.1 聚合调控优化建模流程
9.4.2 需求侧资源特性分析
9.4.3 虚拟电厂内部聚合资源可调节特性分析
9.4.4 聚合调控优化模型
9.5 虚拟电厂参与协同消纳交易算例分析
9.5.1 算例概况及参数设置
9.5.2 计算结果分析
9.5.3 效益对比分析
思考题
第10章 案例研究与实践经验
10.1 引言
10.2 面向超大省份的辽宁虚拟电厂实践
10.2.1 辽宁虚拟电厂发展历程
10.2.2 辽宁虚拟电厂运营架构
10.2.3 辽宁虚拟电厂运营情况
10.3 实践中的挑战与解决方案
10.3.1 挑战
10.3.2 解决方案
10.3.3 虚拟电厂发展建议
10.4 虚拟电厂在能源转型中的角色与影响
10.4.1 能源转型的驱动力与挑战
10.4.2 能源转型的关键挑战
10.4.3 能源转型中的影响
10.4.4 虚拟电厂的作用
思考题
参考文献
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