淺談虛擬電廠在分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)中的應(yīng)用及前景

0引言

隨著電力體制改革的持續(xù)推進，電力市場將逐步建立和完善，未來的售電主體也將隨著配售電業(yè)務(wù)的逐步放開而日益多元化，新的政策不斷鼓勵分布式電源和微電網(wǎng)作為獨立的配售電市場主體推動運營模式的創(chuàng)新。與微電網(wǎng)所采取的就地應(yīng)用為控制目標(biāo)的方式不同，虛擬電廠作為分布式電源市場化運營的一種方式，利用其組織方式的靈活性，能更好地適應(yīng)

大規(guī)模分布式電源市場化運營的需要。不管是從系統(tǒng)運行的角度還是從分布式電源的角度，都有組織分布式電源參與電力市場的需求，考慮目前分布式電源規(guī)模小、數(shù)量多，難以有效參與，虛擬電廠恰能為分布式電源參與市場提供一種可行途徑。

分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)作為較早開展分布式電源運營模式創(chuàng)新性探索的區(qū)域，開展虛擬電廠的運營模式創(chuàng)新和應(yīng)用前景分析具有可行性和必要性。

1虛擬電廠的提出

虛擬電廠并不改變分布式電源本身，而是對其進行聚合優(yōu)化?！疤摂M電廠”這一術(shù)語源于1997年提出的虛擬公共設(shè)施概念，即獨立且以市場為驅(qū)動的實體之間的一種靈活合作，這些實體不必?fù)碛邢鄳?yīng)的資產(chǎn)而能夠為消費者提供其所需要的電能服務(wù)。正如虛擬公共設(shè)施利用新興技術(shù)提供以消費者為導(dǎo)向的電能服務(wù)一樣，虛擬電廠并未改變每個分布式電源并網(wǎng)的方式，而是通過控制、計量、通信等技術(shù)聚合分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動汽車等，并通過更高層面的軟件構(gòu)架實現(xiàn)多個分布式電源的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行。

與微電網(wǎng)等技術(shù)概念不同，虛擬電廠的概念更多強調(diào)的是對外呈現(xiàn)的功能和效果，更新運營理念并產(chǎn)生社會經(jīng)濟效益，其基本的應(yīng)用場景是電力市場。虛擬電廠能夠有效地降低分布式電源的市場準(zhǔn)入門檻，提高分布式電源經(jīng)濟效益，同時降低分布式電源的管理難度和對電網(wǎng)的影響，還可為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。虛擬電廠無須對電網(wǎng)進行改造而能夠聚合分布式電源對公網(wǎng)穩(wěn)定輸電，并提供快速響應(yīng)的輔助服務(wù)，成為分布式電源加入電力市場的有效方法，降低了分布式電源的市場準(zhǔn)入門檻，可以獲得規(guī)模經(jīng)濟的效益。同時，分布式電源的可視化以及虛擬電廠的協(xié)調(diào)控制優(yōu)化大大降低了以往分布式電源并網(wǎng)對公網(wǎng)造成的沖擊，降低了分布式電源增長帶來的調(diào)度難度，使配電管理更趨于合理有序，提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

2虛擬電廠的概念和特征

2.1虛擬電廠定義

目前，國際上對虛擬電廠的研究探索還處于初步階段，尚未形成虛擬電廠的統(tǒng)一定義。由于國情網(wǎng)情的不同，各個地區(qū)和組織對于虛擬電廠的界定不盡相同。歐洲虛擬電廠的概念和項目強調(diào)分布式電源的聚合，目的是以合同管理的方式，使得原本不能參與市場競價的小容量分布式電源參與市場競價。美國則重在需求側(cè)管理技術(shù)的應(yīng)用，主要基于需求響應(yīng)計劃發(fā)展而來，兼顧考慮可再生能源的利用，因此可控負(fù)荷占據(jù)主要成分。我國對虛擬電廠的研究和應(yīng)用起步較晚，研究內(nèi)容涉及聚合模式、調(diào)度優(yōu)化、市場機制、示范工程等的初步探索。

需要注意的是，目前各方關(guān)注的虛擬電廠和我國早期虛擬電廠的概念并不相同，我國早期所講的虛擬電廠項目均為“能效電廠”，即以節(jié)能措施降低用戶負(fù)荷，等同于“替代”同等規(guī)模的電廠，并沒有實際的電源，也不參與調(diào)度運行和電力交易。而目前各方關(guān)注的虛擬電廠主要是多種分布式電源的聚合，而非通過減少負(fù)荷形成的虛擬電源，將眾多的小型分布式電源虛擬成一個大型電源，更方便參與電力市場或者為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。

從目前國外關(guān)于虛擬電廠的概念來看，可分為狹義和廣義2種。狹義的虛擬電廠是指通過統(tǒng)一的通信和控制平臺聚合在一起的一組電源(含儲能)，其以整體形式參與電網(wǎng)調(diào)度運行或電力市場交易。廣義的虛擬電廠不限于發(fā)電單元的聚合，還包括可控負(fù)荷和需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)，是跨越發(fā)電側(cè)和需求側(cè)界線的新型市場主體。虛擬電廠通常比獨立電源具有更好的技術(shù)經(jīng)濟性能，能實現(xiàn)類似于傳統(tǒng)發(fā)電廠的功能和特性。

綜合各方對虛擬電廠的定義，可以發(fā)現(xiàn)，虛擬電廠對系統(tǒng)中電源的組成類型、容量和接入位置沒有嚴(yán)格限制，但均要求實現(xiàn)統(tǒng)一的控制和管理，具備整體參與電網(wǎng)調(diào)度運行或市場交易的權(quán)限和功能。因此，本文對虛擬電廠定義如下:虛擬電廠是指由不同的小型電源、儲能或負(fù)荷聚合而成，具有統(tǒng)一協(xié)調(diào)和控制能力，以單個獨立電廠形式參與市場競爭或電網(wǎng)調(diào)度運行的整體。

2.2虛擬電廠主要特征

從虛擬電廠的定義可以看出，虛擬電廠具備以下2個基本特征:一是可監(jiān)控、易管理，即虛擬電廠對內(nèi)應(yīng)具備監(jiān)控和管理分布式電源和負(fù)荷的功能和權(quán)限，這就要求虛擬電廠具有統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺，同時聯(lián)結(jié)分布式電源和負(fù)荷的通信和控制接口；二是可調(diào)度、可交易，即虛擬電廠對外應(yīng)具備參與電網(wǎng)調(diào)度運行和市場交易的功能和權(quán)限，可以通過多能互補方式降低可再生能源波動，改善配電網(wǎng)運行水平，或者通過聯(lián)合參與市場化競爭的方式獲取更高經(jīng)濟效益。

虛擬電廠的特征與微電網(wǎng)既有聯(lián)系也有區(qū)別。一方面，虛擬電廠與微電網(wǎng)類似，也依賴于多能互補和協(xié)調(diào)控制，有時也借助于儲能和需求側(cè)管理實現(xiàn)整體的調(diào)節(jié)功能，并通過多方共同參與的市場機制獲得更好的經(jīng)濟收益，同時也為電網(wǎng)提供更簡單有效的管理方式。另一方面，虛擬電廠更傾向于市場定位，不要求其內(nèi)部組成單元具有緊密的物理連接關(guān)系，只需要統(tǒng)一的運行控制和市場結(jié)算即可實現(xiàn)其整體功能，而微電網(wǎng)強調(diào)分布式電源的就地消納和電量平衡，因此微電網(wǎng)內(nèi)部源儲荷和控制平臺在物理上是一個緊密聯(lián)系的整體，對外僅以的公共連接點與電網(wǎng)發(fā)生功率交換。

3虛擬電廠結(jié)構(gòu)和功能

3.1基本結(jié)構(gòu)

虛擬電廠通過信息通信技術(shù)和協(xié)調(diào)控制技術(shù)，將相互分散的發(fā)電或者用電單元聯(lián)合成一個整體。虛擬電廠的內(nèi)部單元可能是不可控的，如分布式光伏，但通過統(tǒng)一的監(jiān)控調(diào)度，使得其整體外部特性類似于傳統(tǒng)發(fā)電機組，可參加電網(wǎng)的調(diào)度和電力市場的競爭。

虛擬電廠作為分布式電源(含儲能)參與調(diào)度運行和市場交易的主體，兼?zhèn)渥晕夜芾砗捅O(jiān)控的能力，同時具備調(diào)度和交易執(zhí)行功能。虛擬電廠的構(gòu)成大體可分為以下3個部分。

（1）采集和通信單元。采集通信單元可以采集發(fā)電或用電單元信息，并且能夠?qū)⑺杉男畔l(fā)送至控制單元。

（2）控制單元?？刂茊卧枰軌蚪邮馨l(fā)電單元發(fā)送的信息，并進行信息匯總和決策分析。能量管理系統(tǒng)是控制單元的核心，通常具備發(fā)電管理、發(fā)電與負(fù)荷預(yù)測、電力數(shù)據(jù)采集和管理等功能。

（3）通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)確保控制單元和硬件聯(lián)絡(luò)單元信息交互的安全和通暢。

3.2主要功能

虛擬電廠通過提供一系列的功能，增強分布式電源、儲能和負(fù)荷參與系統(tǒng)運行和市場交易的能力。在系統(tǒng)運行方面，虛擬電廠可通過預(yù)測大型光伏或混合新能源發(fā)電廠中參與系統(tǒng)平衡的發(fā)電量，以提供調(diào)峰調(diào)頻、電壓控制等輔助服務(wù)的方式幫助實現(xiàn)系統(tǒng)平衡。

在市場交易方面，虛擬電廠可在能源批發(fā)市場中進行交易，平衡交易的投資組合，以及向系統(tǒng)運營者提供服務(wù)。

4虛擬電廠應(yīng)用

4.1虛擬電廠在光伏示范區(qū)的應(yīng)用前景

虛擬電廠概念的引入既為分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)提供了一種經(jīng)營模式創(chuàng)新方案，分布式光伏發(fā)電示范區(qū)也為虛擬電廠提供了探索應(yīng)用的平臺，兩者相互融合發(fā)展。

虛擬電廠符合分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)經(jīng)營模式創(chuàng)新需求。經(jīng)營模式創(chuàng)新需求來自外部的政策推動力和內(nèi)部的經(jīng)營管理要求。在政策推動力方面，示范區(qū)光伏發(fā)展模式具有和示范意義，未來會對分布式光伏發(fā)展模式、投融資模式及專業(yè)化服務(wù)模式創(chuàng)新提出更高要求，對傳統(tǒng)分布式光伏運營模式產(chǎn)生持續(xù)的影響甚至變革。在經(jīng)營管理需求方面，示范區(qū)內(nèi)分布式光伏的規(guī)劃建設(shè)規(guī)模較大，容易造成局部光伏滲透率過高的情況，對分布式光伏的監(jiān)控和運行管理提出了更高的要求，未來需要建立與高滲透率光伏接入配電網(wǎng)相適應(yīng)的監(jiān)控管理平臺。

虛擬電廠與分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)的經(jīng)營模式創(chuàng)新需求契合。首先，虛擬電廠具備分布式電源的綜合監(jiān)控和管理功能，滿足示范區(qū)對高滲透率分布式光伏的管理要求。虛擬電廠具備統(tǒng)一的控制單元和分布式電源監(jiān)控平臺，有助于推進分布式光伏監(jiān)控和管理的標(biāo)準(zhǔn)化，提升示范區(qū)的分布式電源管理水平。與微電網(wǎng)相比，虛擬電廠更側(cè)重經(jīng)營的概念，適合于對數(shù)量較多、容量較小又相對獨立的分布式電源進行管理。其次，虛擬電廠利用市場調(diào)節(jié)機制，充分挖掘分布式光伏發(fā)電的商品屬性，有利于分布式光伏的健康發(fā)展。虛擬電廠通過價格機制對分布式電源進行間接管理而非直接控制，更符合當(dāng)前電網(wǎng)企業(yè)與分布式電源業(yè)主相對獨立的角色定位，同時有效減輕了配網(wǎng)運行人員對分布式電源統(tǒng)一監(jiān)控的負(fù)擔(dān)。隨著未來能源互聯(lián)網(wǎng)概念的推廣，虛擬電廠將具有更為廣闊的應(yīng)用前景，電力這一特殊的商品形式將借助虛擬電廠在更廣泛的空間內(nèi)參與靈活的市場交易。，虛擬電廠能推動新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，探索未來高滲透率分布式光伏的發(fā)展路徑。虛擬電廠有助于建立和推進各項負(fù)荷側(cè)技術(shù)的發(fā)展，包括儲能技術(shù)和需求側(cè)控制技術(shù)等，有助于建立和健全大規(guī)模分布式光伏和電網(wǎng)的規(guī)劃和協(xié)調(diào)管理機制，探索未來可能的配電網(wǎng)適應(yīng)大規(guī)模分布式光伏發(fā)展的新模式、新方法。

同時，分布式光伏發(fā)電示范區(qū)也為虛擬電廠提供了理想的應(yīng)用平臺。目前虛擬電廠在我國的應(yīng)用條件還不成熟，缺乏與之配套的管理模式和電力市場，產(chǎn)業(yè)設(shè)備基礎(chǔ)也較為薄弱。首先，我國電力市場機制尚不成熟，缺乏激勵分布式電源參與電網(wǎng)運行的電價機制，導(dǎo)致分布式電源業(yè)主缺乏參與虛擬電廠的意愿。其次，目前對分布式電源通訊和監(jiān)控的要求較低，造成建設(shè)虛擬電廠的硬件基礎(chǔ)薄弱。由于目前分布式電源規(guī)模較小，接入標(biāo)準(zhǔn)較低，基本不具備通訊和控制能力，隨著分布式電源規(guī)模提升未來可能影響到配電網(wǎng)的安全運行，同時也將制約分布式電源的進一步發(fā)展。

分布式光伏發(fā)電示范區(qū)的各項條件和政策為虛擬電廠的應(yīng)用提供了可操作的空間，是虛擬電廠試點應(yīng)用的理想平臺。在政策層面，示范區(qū)內(nèi)鼓勵探索分布式光伏發(fā)電區(qū)域電力交易試點，允許分布式光伏發(fā)電項目向同一變電臺區(qū)的符合政策和條件的電力用戶直接售電，為運營模式的創(chuàng)新提供了寬松的政策環(huán)境。在技術(shù)層面，示范區(qū)所在地區(qū)通常經(jīng)濟較為發(fā)達(dá)，具有密集的工商業(yè)負(fù)荷和堅強的電網(wǎng)支撐，建立市場交易機制的條件良好。這些政策和條件為虛擬電廠進行區(qū)域性的電力交易鋪平了道路，因此，示范區(qū)無疑是虛擬電廠試點應(yīng)用的理想平臺。未來應(yīng)在此平臺上發(fā)揮虛擬電廠在分布式電源組織協(xié)調(diào)方面的作用，調(diào)動分布式電源業(yè)主參與虛擬電廠的積極性。

4.2示范區(qū)開展虛擬電廠應(yīng)用的先決條件

虛擬電廠的基本特點是多源互補的協(xié)調(diào)控制和市場化的經(jīng)營管理模式，前者是技術(shù)基礎(chǔ)，后者是市場基礎(chǔ)，這也是分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)參與虛擬電廠需要滿足的2個先決條件。

在市場機制方面，虛擬電廠的商業(yè)價值是吸引分布式光伏示范區(qū)參與的前提，離不開電力市場的完善機制，只有靈活的市場才能將虛擬電廠可調(diào)可控的技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益。

需要建立靈活電價機制鼓勵分布式電源參與電網(wǎng)調(diào)度運行，并由虛擬電廠的實施。在充分市場化的條件下，將分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)作為虛擬電廠運營，使示范區(qū)內(nèi)的發(fā)電和用電效益實現(xiàn)化，從而以市場化手段獲得電網(wǎng)企業(yè)和示范區(qū)內(nèi)業(yè)主及用戶的雙贏格局，有利于探索分布式電源更為科學(xué)合理的發(fā)展模式。

在技術(shù)方面，需要具備與分布式光伏互補協(xié)調(diào)的可控單元(儲能、燃?xì)廨啓C等)，并通過統(tǒng)一的通訊和監(jiān)控平臺，才能實現(xiàn)虛擬電廠的基本功能。

分布式光伏的通訊和控制應(yīng)滿足接入虛擬電廠控制單元的基本要求。虛擬電廠中的可控單元既可以是傳統(tǒng)的分布式電源，也可以是儲能和需求側(cè)管理。為滿足虛擬電廠對分布式電源等的統(tǒng)一調(diào)控，需要各分布式電源自身具備一定的通訊和控制能力，通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口接入虛擬電廠控制平臺，實現(xiàn)虛擬電廠對分布式電源運行工況、運行狀態(tài)信息(包括電壓、電流、有功功率、無功功率)的采集和監(jiān)控。為此，需要在分布式電源的接入位置增加相應(yīng)的監(jiān)控端，將分布式電源監(jiān)測量實時上傳至主站，以實現(xiàn)分布式電源的監(jiān)測、控制和調(diào)度。

5虛擬電廠需要關(guān)注的問題

考慮我國電力體制現(xiàn)狀和未來改革推進路徑，虛擬電廠研究和應(yīng)用需要關(guān)注如下幾個問題，并需要開展深入的研究。

（1）主體準(zhǔn)入條件問題。虛擬電廠的建設(shè)主體還不明確，各方如何參與也有待研究。由于目前電網(wǎng)企業(yè)不具有分布式電源建設(shè)和運營職能，成為虛擬電廠的建設(shè)主體存在困難，但仍可積極參與虛擬電廠的目標(biāo)設(shè)定和體系管理，通過電價激勵等措施調(diào)動虛擬電廠為分布式電源管理和電網(wǎng)協(xié)調(diào)運行服務(wù)。

（2）準(zhǔn)許范圍和責(zé)任問題。結(jié)合我國電力發(fā)展現(xiàn)狀，合理定位虛擬電廠的范圍及職能。盡管虛擬電廠能夠代表不同分布式電源業(yè)主的需求并能夠為系統(tǒng)提供多種服務(wù)，但在我國電力市場并不完善的情況下，為避免管理和調(diào)度混亂，應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃虛擬電廠的范圍和職能，如在城區(qū)等負(fù)荷密集地區(qū)以可控負(fù)荷構(gòu)成虛擬電廠，作為系統(tǒng)備用，或削減高峰用電；在鄉(xiāng)村或郊區(qū)，以大規(guī)模分布式電源、儲能等構(gòu)成虛擬電廠，實現(xiàn)對系統(tǒng)的穩(wěn)定和持續(xù)供電。

（3）定位問題。應(yīng)明確虛擬電廠和微電網(wǎng)的發(fā)展定位。與微電網(wǎng)不同，虛擬電廠立足于市場機制，對實際電網(wǎng)接入點的管理約束較弱，緩解分布式光伏接入對局部配電網(wǎng)影響的作用不明顯。因此，虛擬電廠不是解決分布式光伏并網(wǎng)影響的技術(shù)路徑，但可作為加強分布式光伏運營管理的一種措施。與傳統(tǒng)的分布式光伏管理模式相比，虛擬電廠具有更完善的監(jiān)控和調(diào)節(jié)能力，具有更加平穩(wěn)的外部特性和更加通用的控制平臺，適應(yīng)未來配電網(wǎng)對高滲透率分布式光伏的統(tǒng)一管理要求。

（4）配套政策問題。應(yīng)制定電價激勵政策，加大宣傳力度，鼓勵用戶積極參與虛擬電廠。虛擬電廠在中國還是一個嶄新的概念，用戶及分布式電源所有者對其知之甚少。然而，虛擬電廠的實施需要用戶及大量分布式電源的支持，這就要求相關(guān)部門積極宣傳參與虛擬電廠的益處，并制定一系列的市場激勵機制，從而在不同地區(qū)建立虛擬電廠試點項目。

（5）管理機制問題。國外虛擬電廠一般由獨立的三方對分布式電源進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理，并在電力交易平臺上進行操作。我國現(xiàn)有政策不鼓勵電網(wǎng)企業(yè)參與電源投資和運營，需要與溝通，由、系統(tǒng)調(diào)度機構(gòu)和供電公司負(fù)責(zé)實施的虛擬電廠運營管理方案，積極培育參與虛擬電廠運營管理的專業(yè)機構(gòu)。因此，需要積極探索虛擬電廠在我國應(yīng)用的可行方案，充分借鑒國外經(jīng)驗，實施有效的管理模式和試點工程。

6 安科瑞智慧能源管理平臺助力虛擬電廠快速發(fā)展

6.1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

6.2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)度進行優(yōu)化控制，促進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)

6.3平臺功能

6.3.1.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。

6.3.2.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。

6.3.3.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)荷功率進行預(yù)測，并與實際功率進行對比分析，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。

6.3.4.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。

6.3.5.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。

6.3.6.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。

6.4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。

名稱	圖片	型號	功能	應(yīng)用
中高壓微機保護裝置		AM6、AM5SE	實現(xiàn)110kV至10kV回路的保護、測量和自動控制功能	110kV、10kV回路斷路器
電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置		APView500	集諧波分析/波形采樣/電壓閃變監(jiān)測/電壓不平衡度監(jiān)測等穩(wěn)態(tài)監(jiān)測、電壓暫降/暫升/短時中斷等暫態(tài)監(jiān)測、事件記錄、測量控制等功能為一體，滿足A級電能質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足110kV及以下供電系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測的要求。	110kV、35kV、10kV、0.4kV
防孤島保護裝置		AM5SE-IS	防止分布式電源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)非計劃持續(xù)孤島運行的繼電保護措施，防止電網(wǎng)出現(xiàn)孤島效應(yīng)。裝置具有低電壓保護、過電壓保護、高頻保護、低頻保護、逆功率保護、檢同期、有壓合閘等保護功能。	110kV、35kV、10kV、0.4kV
動態(tài)諧波無功補償系統(tǒng)		AnCos*/*-G Ⅰ型	同時具備諧波治理、無功功率線性補償與三相電流平衡治理和穩(wěn)定電壓的功能,響應(yīng)時間快，精度高、運行穩(wěn)定，能根據(jù)系統(tǒng)的無功特性自動調(diào)整輸出，動態(tài)補償功率因數(shù)；	0.4kV電能質(zhì)量治理
多功能儀表		APM520	全電力參數(shù)測量、復(fù)費率電能計量、四象限電能計量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。 接口功能：帶有RS485/MODBUS協(xié)議	并網(wǎng)柜、進線柜、母聯(lián)柜以及重要回路
多功能儀表		AEM96	具有全電量測量，諧波畸變率、分時電能統(tǒng)計，開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出。	主要用于電能計量和監(jiān)測
電能表		DTSD1352	具有全電量測量，電能統(tǒng)計，80A內(nèi)可直接接入，導(dǎo)軌安裝。	低壓配電箱
物聯(lián)網(wǎng)儀表		ADW300W	主要用于計量中低壓配電的三相電氣參數(shù)，采集狀態(tài)量并控制斷路器，可靈活安裝于配電箱內(nèi)，自帶開口式互感器，可實現(xiàn)不停電安裝，具備RS485、4G、LoRaWan無線通信功能，適用于配電系統(tǒng)數(shù)字化改造。	微電網(wǎng)數(shù)字化改造
物聯(lián)網(wǎng)儀表		ARCM300	三相交流電能計量、漏電電流測量、諧波分析、4路溫度采集功能，通過對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理，可采集狀態(tài)量或控制斷路器，具備RS485通訊或4G通訊功能。	微電網(wǎng)電氣消防和數(shù)字化改造
直流電能表		DJSF1352-RN	可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等，配套霍爾傳感器(可選)。	直流計量
馬達(dá)保護		ARD3M	電動機保護控制器，適用于額定電壓至 660V 的低壓電動機回路，集保護、測量、控制、通訊、運維于一體。其完善的保護功能確保電動機安全運行，強大的邏輯可編程功能可以滿足各種控制要求，多種可選配的通訊方式適應(yīng)現(xiàn)場不同的總線通訊需求。	電機保護控制
智慧斷路器		ASCB1LE-63-C63-4P/Z4G	三相智能微型斷路器，具備普通微斷保護和控制功能，同時具備電流、電壓、功率、電能測量功能，支持漏電保護和用電行為特征識別，支持遠(yuǎn)程控制，4G通訊。	末端配電
防火限流式保護器		ASCP200-63D	可實現(xiàn)短路限流滅弧保護、過載限流保護、過/欠壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測、內(nèi)部超溫限流保護等，電流0-63A，RS485通訊	末端配電保護
遙信遙控單元		ARTU100	具備開關(guān)量采集和繼電器輸出控制功能，導(dǎo)軌式安裝，485通訊，可實現(xiàn)斷路器或接觸器的遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)量采集。	狀態(tài)量采集和控制輸出
電動汽車充電樁		AEV200-DC60S AEV200-DC80D AEV200-DC120S AEV200-DC160S	輸出功率160/120/80/60kW直流充電樁，滿足快速充電的需要。	充電樁運營和充電控制
智能網(wǎng)關(guān)		ANet-2E4SM	邊緣計算網(wǎng)關(guān)，嵌入式linux系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式，支持XML格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求，支持?jǐn)帱c續(xù)傳，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議	電能、環(huán)境等數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換和邏輯判斷

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)。

7結(jié)論

虛擬電廠為分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)提供了一種經(jīng)營模式創(chuàng)新方案，示范區(qū)則為虛擬電廠提供了探索應(yīng)用的平臺。未來應(yīng)關(guān)注虛擬電廠的主體準(zhǔn)入條件等問題。

一方面，虛擬電廠符合分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)經(jīng)營模式創(chuàng)新需求。經(jīng)營模式創(chuàng)新需求來自外部的政策推動力和內(nèi)部的經(jīng)營管理要求，虛擬電廠與分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)的經(jīng)營模式創(chuàng)新需求契合。另一方面，分布式光伏發(fā)電示范區(qū)為虛擬電廠提供了理想的應(yīng)用平臺，有必要對其未來發(fā)展前景展開研究。目前虛擬電廠在我國的應(yīng)用條件還不成熟，缺乏與之配套的管理模式和電力市場，產(chǎn)業(yè)設(shè)備基礎(chǔ)也較為薄弱。示范區(qū)的各項條件和政策為虛擬電廠的應(yīng)用提供了可操作的空間，是虛擬電廠試點應(yīng)用的理想平臺。未來發(fā)展應(yīng)從虛擬電廠的市場條件和技術(shù)條件著手分析其應(yīng)用前景，對主體準(zhǔn)入條件、準(zhǔn)許范圍和責(zé)任等問題展開研究。

考慮示范區(qū)建設(shè)規(guī)模的不斷加大，以及示范區(qū)本身的示范作用，未來配電網(wǎng)中將出現(xiàn)更為復(fù)雜多樣的商業(yè)模式和運營情況。在電力體制改革推進的外部環(huán)境下，以及項目業(yè)主希望通過轉(zhuǎn)供電、參與市場而獲得更高收益的內(nèi)部需求來看，未來將出現(xiàn)多種形式的商業(yè)運營模式創(chuàng)新，對電網(wǎng)運營帶來較大影響，需要開展前瞻性研究。針對虛擬電廠，需要明確其主體準(zhǔn)入條件、準(zhǔn)許范圍和責(zé)任、定位，研究其配套政策和管理機制。

參考文獻(xiàn)：

[1]洪博文，李瓊慧，何永勝，黃碧斌，鄭漳華.虛擬電廠在分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)中的應(yīng)用及前景

[2] 范松麗，艾芊，賀興. 基于機會約束規(guī)劃的虛擬電廠調(diào)度風(fēng)險分析

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版

審核編輯 黃宇