簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

虛擬電廠的基本概念

      虛擬電廠是一種基于現(xiàn)代信息技術(shù)和能源互聯(lián)網(wǎng)的能源管理模式，它將分散的、可再生能源和儲能設(shè)備通過虛擬化技術(shù)進(jìn)行集成和管理，形成一個具有集中調(diào)度、統(tǒng)一運營和優(yōu)化控制的虛擬化電力系統(tǒng)，實現(xiàn)能源的高效利用和協(xié)同配合。

微電網(wǎng)管理系統(tǒng)概述

      微電網(wǎng)（Micro-Grid）也稱為微網(wǎng)，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)管理系統(tǒng)則是對這些組件進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)度和管理的系統(tǒng)，確保微電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和高效運行。

虛擬電廠參與電力市場

      虛擬電廠參與電力市場，不僅在管理上要在新一代電力交易平臺注冊，并且需要與調(diào)度、營銷相關(guān)管理系統(tǒng)進(jìn)行高頻數(shù)據(jù)交互，電力交易中心、電力負(fù)荷管理中心利用電網(wǎng)智能電表全覆蓋的優(yōu)勢，已經(jīng)具備開展負(fù)荷數(shù)據(jù)高頻采集、調(diào)峰輔助服務(wù)結(jié)算的技術(shù)條件，具備市場化基礎(chǔ)，前文對虛擬電廠基本運行框架進(jìn)行了淺析：虛擬電廠參與市場的基本步驟邏輯：注冊、聚合、接入、認(rèn)證、交易、退出虛擬電廠接入新型負(fù)荷管理系統(tǒng)是這個過程的技術(shù)實現(xiàn)，本文就目前新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)可以采取的接入方式，進(jìn)一步對虛擬電廠平臺接入新型負(fù)荷管理系統(tǒng)步驟進(jìn)行探討。

在這個過程中有三個主體，對應(yīng)的平臺分別是：

電力交易中心：新一代電力交易平臺；

電力負(fù)荷管理中心：新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)；

虛擬電廠運營商：虛擬電廠平臺。

虛擬電廠接入微電網(wǎng)管理系統(tǒng)的步驟

1.技術(shù)評估與準(zhǔn)備：

對虛擬電廠和微電網(wǎng)管理系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式等進(jìn)行全面評估，確保兩者在技術(shù)上的兼容性和可接入性。準(zhǔn)備必要的硬件和軟件設(shè)備，包括通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊等，以支持虛擬電廠與微電網(wǎng)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制指令的發(fā)送。

2.建立通信連接：

利用有線或無線通信技術(shù)，如光纖、以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等，建立虛擬電廠與微電網(wǎng)管理系統(tǒng)之間的通信連接。確保通信連接的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，以滿足數(shù)據(jù)傳輸和控制指令的實時性要求。

3.數(shù)據(jù)集成與共享：

將虛擬電廠的實時運行數(shù)據(jù)（如發(fā)電量、儲能狀態(tài)、負(fù)荷需求等）集成到微電網(wǎng)管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和統(tǒng)一管理。微電網(wǎng)管理系統(tǒng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)對虛擬電廠進(jìn)行調(diào)度和優(yōu)化控制，以實現(xiàn)能源的高效利用和協(xié)同配合。

4.控制策略制定：

根據(jù)虛擬電廠和微電網(wǎng)的特性，制定合適的控制策略，包括功率平衡控制、系統(tǒng)運行優(yōu)化、故障檢測與保護(hù)等。這些控制策略應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對虛擬電廠和微電網(wǎng)的實時監(jiān)控和調(diào)度，確保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和高效運行。

5.測試與驗證：

在接入完成后，進(jìn)行系統(tǒng)的測試和驗證工作，包括功能測試、性能測試、安全測試等。確保虛擬電廠與微電網(wǎng)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制指令的準(zhǔn)確性和可靠性，以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

6.運行與維護(hù)：

定期對系統(tǒng)進(jìn)行運行監(jiān)測和維護(hù)工作，及時發(fā)現(xiàn)和解決潛在的問題和故障。根據(jù)系統(tǒng)的運行情況和需求變化，對控制策略進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以確保系統(tǒng)的持續(xù)高效運行。

接入過程中的關(guān)鍵技術(shù)與挑戰(zhàn)

通信技術(shù)：確保虛擬電廠與微電網(wǎng)管理系統(tǒng)之間的通信連接穩(wěn)定、可靠和安全。

數(shù)據(jù)集成與處理技術(shù)：實現(xiàn)虛擬電廠實時運行數(shù)據(jù)的集成、共享和處理，以支持微電網(wǎng)管理系統(tǒng)的調(diào)度和優(yōu)化控制。

控制策略制定與優(yōu)化：根據(jù)虛擬電廠和微電網(wǎng)的特性制定合適的控制策略，并不斷優(yōu)化和調(diào)整以適應(yīng)系統(tǒng)的變化。

安全性與可靠性：確保接入過程中的安全性和可靠性，防止數(shù)據(jù)泄露和系統(tǒng)故障對電網(wǎng)運行造成不良影響。

安科瑞智慧能源管理平臺助力虛擬電廠快速發(fā)展

安科瑞智慧能源管理平臺

AcrelEMS 智慧能源管理平臺是針對企業(yè)微電網(wǎng)的能效管理平臺，對企業(yè)微電網(wǎng)分布式電源、市政電源、儲能系統(tǒng)、充電設(shè)施以及各類交直流負(fù)荷的運行狀態(tài)實時監(jiān)視、智能預(yù)測、動態(tài)調(diào)配，優(yōu)化策略，診斷告警，可調(diào)度源荷有序互動、能源全景分析，滿足企業(yè)微電網(wǎng)能效管理數(shù)字化、安全分析智能化、調(diào)整控制動態(tài)化、全景分析可視化的需求，完成不同策略下光儲充資源之間的靈活互動與經(jīng)濟(jì)運行，為用戶降低能源成本，提高微電網(wǎng)運行效率。AcrelEMS 智慧能源管理平臺可以接受虛擬電廠的調(diào)度指令和需求響應(yīng)，是虛擬電廠平臺的企業(yè)級子系統(tǒng)。

圖1 AcrelEMS 智慧能源管理平臺主界面

平臺結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲-充”各環(huán)節(jié)，通過智能網(wǎng)關(guān)采集測控裝置、光伏、儲能、充電樁、

常規(guī)負(fù)荷數(shù)據(jù)，根據(jù)負(fù)荷變化和電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化控制，促進(jìn)新能源消納的同時降低對電網(wǎng)的至大需量，使之運行安全。

圖2 AcrelEMS 智慧能源管理平臺結(jié)構(gòu)

平臺功能

1.能源數(shù)字化展示

通過展示大屏實時顯示市電、光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁以及其它負(fù)荷數(shù)據(jù)，快速了解能源運行情況。

2.優(yōu)化控制

直觀顯示能源生產(chǎn)及流向，包括市電、光伏、儲能充電及消耗過程，通過優(yōu)化控制儲能和可控負(fù)載提升新能源消納，削峰填谷，平滑系統(tǒng)出力，并顯示優(yōu)化前和優(yōu)化后能源曲線對比等。

3.智能預(yù)測

結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)對光伏、風(fēng)力發(fā)電功率和負(fù)荷功率進(jìn)行預(yù)測，并與實際功率進(jìn)行對比分析，通過儲能系統(tǒng)和負(fù)荷控制實現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，降低需量和用電成本。

4.能耗分析

采集企業(yè)電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質(zhì)消耗量，進(jìn)行同環(huán)比比較，顯示能源流向，能耗對標(biāo)，并折算標(biāo)煤或碳排放等。

5.有序充電

系統(tǒng)支持接入交直流充電樁，并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷和變壓器容量，并和變壓器負(fù)荷率進(jìn)行聯(lián)動控制，引導(dǎo)用戶有序充電，保障企業(yè)微電網(wǎng)運行安全。

6.運維巡檢

系統(tǒng)支持任務(wù)管理、巡檢/缺陷/消警/搶修記錄以及通知工單管理，并通過北斗定位跟蹤運維人員軌跡，實現(xiàn)運維流程閉環(huán)管理。

設(shè)備選型

除了智慧能源管理平臺外，還具備現(xiàn)場傳感器、智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，組成了完整的“云-邊-端”能源數(shù)字化體系，具體包括高低壓配電綜合保護(hù)和監(jiān)測產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電能質(zhì)量治理、照明控制、充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為虛擬電廠企業(yè)級的能源管理系統(tǒng)提供一站式服務(wù)能力。

安科瑞系統(tǒng)解決方案還包含電力運維云平臺、能源綜合計費管理平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺、充電樁運營管理云平臺、智慧消防云平臺、電力監(jiān)控系統(tǒng)、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、電能質(zhì)量治理系統(tǒng)、電氣消防系統(tǒng)、隔離電源絕緣監(jiān)測系統(tǒng)等系統(tǒng)解決方案，覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)，打造準(zhǔn)確感知、邊緣智能、智慧運行的企業(yè)微電網(wǎng)智慧能源管理系統(tǒng)。