5G基站虚拟电厂参与电力市场交易策略研究 - 电网技术2024年3期深度解析

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5G基站虚拟电站参与电力市场的交易策略研究/王志伟、王秀丽、雍伟震、吴文琪、周家豪

《电网技术》2024年第3期：968-978

01

研究背景

据工信部统计，到2023年底，5G基站备用储能将达到31.8GW·h，储能资源丰富。由于5G基站所在的配电网可靠性较高，备用电池长期闲置。如何盘活碎片化的5G基站储能资源，是电网与通信运营商实现互利共赢的有效途径。

02

研究内容

本文建立了考虑退化成本和可调度容量的5G基站储能电池模型，将配电网中分散的5G基站聚合为5G基站VPP，并研究其参与现货电能频率的交易策略调制辅助服务市场。建立综合考虑5G基站VPP参与电能市场和调频辅助服务市场的两层决策模型。上层以5G基站VPP运行成本最小为目标函数，下层以系统购电成本最小为目标函数进行电能频率调节。联合出清辅助服务市场，利用KKT条件和对偶理论将两层模型转化为单层模型进行求解，得到5G基站VPP参与电力市场的最优竞价策略。模型转换及求解的总体框架如图1所示。

图1 5G基站VPP参与电力市场的两层模型框架

本文首先计算了IEEE37配电系统中5G基站的可调度容量，然后将IEEE37配电系统与众多5G基站聚合，形成5G基站VPP，作为独立的“”存储负载”体。在节点传输系统中进行了实例分析。图2为5G基站VPP参与电力市场的最优竞价策略曲线。表1为5G基站VPP参与电力市场与不参与电力市场的成本对比。可见，5G基站通过在联合市场进行战略报价、参与电力市场可以获得可观的利润，是降低其运营成本的有效途径。

图2 5G基站VPP参与电力市场最优竞价策略图

表1 5G基站VPP成本对比

03

后续研究方向或讨论主题

后续工作中，还将考虑分布式光伏与5G基站相结合，形成“光储-基站”系统，进一步降低5G基站的运营成本。此外，光伏并网后，也会考虑光伏出力的不确定性对系统的影响，采用分布式鲁棒性等优化方法来减少不确定性对优化结果的影响。

参考格式

王志伟,王秀丽,勇伟珍,等.5G基站后备储能虚拟电厂参与电力市场交易策略研究[J].电网技术, 2024, 48(3): 968-978.

王志伟，王秀丽，勇维珍，等。电力市场中5G基站虚拟电站储备储能交易策略研究[J]．电力系统技术, 2024, 48(3): 968-978．

周振宇,王钊,廖海军,等.电力物联网5G云边端协同框架及资源调度方法[J].电网技术, 2022, 46(5): 1641-1651.

徐高秀，王旭，邓辉，等。考虑调频需求和风光互补出力不确定性的储能系统参与能源频率市场的运行策略[J]。电网技术, 2023, 47(6): 2317-2329.

李斌，赵颖，齐兵，等。基于5G的需求响应通信安全问题及应用挑战分析[J].电网技术, 2021, 45(12): 4778-4788.

刘庆凯、刘明波、卢文天。考虑退化成本的电池储能参与调频辅助服务市场的控制方法[J].电网技术, 2021, 45(8): 3043-3051.

团队介绍

西安交通大学电气工程学院王秀丽教授课题组致力于电力系统规划、电力市场、电力系统可靠性和新型输电方式等领域的研究。近五年来，作为项目负责人主持国家重点研发项目2项，完成其他新能源电力系统优化运行、电力市场、新型输电方式等课题30余项。获省部级科研奖励5项，发表期刊论文110余篇，其中ESI（高被引论文）4篇。

关于作者

硕士生王志伟，研究方向为分布式电源、储能等微电网能源管理、运行与优化方法。电子邮箱：pirlo1203@stu.xjtu.edu.cn。

王秀丽，教授，博士生导师，研究方向为电力系统分析与规划、电力市场、电力系统可靠性分析及新型输电方式，E-mail：xiuliw@mail.xjtu.edu.cn。

制片人：严景浩