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2025-03-31 18 新能源及电力行业报告
面向市场交易、调度指令分解和分布式资源控制监测是虚拟电厂的三大运行要素。虚拟电 厂作为需求侧管理的市场化商业应用模式,在电力市场交易的背景下以盈利为目的运行。 从整个运行环节来看,虚拟电厂首先以自身聚合的分布式能源资源的特性,包括分布式电 源的出力与爬坡曲线,储能部分的充放电功率及电量水平,负荷侧调节/中断的容量和相应 的响应时间等进行数学建模刻画,得出虚拟电厂的响应能力。在面向市场的交易完成,调 度机构下达调节功率曲线,虚拟电厂需要基于调用成本最优原则将调度下达功率曲线分解 至各个分布式资源,通过远程终端监测或直接控制资源,形成资源出力/用电负荷调节,达 到整个虚拟电厂完成下达功率曲线的效果。“系统+通信+终端”构成虚拟电厂全系统。从构成要素来看,虚拟电厂包括中央系统、通 信网络和远程终端三部分。虚拟电厂是一种轻资产模式的协调管理系统,仅利用软件系统 平台及通讯技术整合分布式能源资源,把控运行核心和控制要点,无需自有或投资分布式 资源。
中央系统即虚拟电厂主站,其中包含虚拟电厂运行的四大功能模块:用户数据采集与分析, 电力市场预测估计,资源建模及聚合,以及市场优化交易决策。虚拟电厂主站汇集远程控 制终端采集的用户用电数据,结合内置电力市场预测模块的预测结果,基于运行效益最优 原则开展优化计算,参与市场交易或执行调度指令,是虚拟电厂的“大脑”。通信网络即虚拟电厂面向调度机构/市场机构和面向远程终端的信息交互和控制调度通道。 如果虚拟电厂全面采用传统光纤接入的方式,虽然能够保证信息通信的实时性和安全性, 但面对海量资源的接入,其通信成本将会较高。据王宣元、刘蓁所著《虚拟电厂参与电网 调控与市场运营的发展与实践》内容,国内虚拟电厂通信的主要方式是: 1)对上采用光纤接入调度控制系统:省调控中心-切负荷中心站-大用户就近变电站-大用 户 10 kV 配电房/智能负荷控制终端。 2)对下采用无线公网接入交易平台和营销需求响应平台和分布式资源:电力交易平台-虚 拟电厂平台-无线公网-分布式资源计量点。 在虚拟电厂发展的当前阶段,采用的主要信息通信方式为光纤+无线公网。其中,光纤通信 主要用于紧急调度与切负荷;无线公网通信主要用于需求侧管理,调控中心不直接向虚拟 电厂下发实时调控指令。
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