虚拟电厂在新型电力系统中的应用与思考-45页_9mb

虚拟电厂在新型电力系统中的应用与思考总结

核心内容

虚拟电厂是一种通过技术手段整合不同空间的发电装置、储能系统、可控负荷等资源，形成一个可控电源系统的管理模式。其建设与应用是推动新型电力系统构建的重要组成部分，特别是在新能源大规模接入、系统灵活性不足、可调节负荷资源丰富等背景下。

主要观点

1. 政策背景：

   • 新型电力系统构建分为转型期（2021-2030）、建设期（2031-2045）和成熟期（2046-2060）。
   • 在转型期，新能源发电装机将成为第一大电源，分布式、微网加快推广，系统灵活性调峰资源逐步完善。
   • 政策支持包括新能源发展、储能技术、负荷管理、电力交易及碳市场协同发展等。

2. 虚拟电厂定义：

   • 虚拟电厂可以是集中式发电厂、综合能源基地或虚拟电力公司。
   • 其核心在于通过技术手段实现对分布式资源的聚合、协调控制，使其对外等效为一个可控电源系统。

3. 虚拟电厂建设意义：

   • 新能源具有随机性、不可预测性和不可控性，对电网的负荷预测和调度提出挑战。
   • 通过虚拟电厂整合可调节负荷资源，提高系统灵活性和运行可靠性，实现负荷的精细化管理。

4. 相关系统：

   • 虚拟电厂智慧管控系统包括集中监控系统、AGC/AVC系统、电力交易辅助决策系统、成本核算系统、智慧检修运维系统等。
   • 车联网储能云网、新型电力负荷管理系统、源网荷储协同调控系统等也是支撑虚拟电厂运行的关键系统。

5. 典型案例：

   • 聊城污水处理厂虚拟电厂项目展示了水-能耦合系统的应用，包括IPT雾网络、分布式电源、储能系统等。
   • 通过IPT信息管道技术实现分布式资源的精准监测与控制，提高系统运行效率和安全性。

关键信息

政策支持

• 2020年12月：国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书。
• 2021年2月25日：国家能源局、国家发改委发布《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》。
• 2022年4月：国家发改委、能源局发布《关于推进新型电力负荷管理系统建设的通知》（发改办运行〔2022〕471号）。

虚拟电厂运营模式

• 虚拟电厂可以作为独立市场主体参与电力交易和辅助服务市场。
• 支持调频、调峰、备用等服务，提升系统运行可靠性。
• 需要建立可调节负荷资源库，实现负荷的精细化管理。

虚拟电厂系统功能

• 集中监控系统：实现对各类资源的实时监控与控制。
• AGC/AVC及一次调频系统：提升系统调节能力。
• 电力交易辅助决策分析系统：支持电力交易与市场参与。
• 成本及运营核算系统：实现资源运营的经济性管理。
• 智慧检修运维调度系统：提升运维效率和系统稳定性。
• 统计分析结算系统：支持系统运行数据的分析与结算。

可调节负荷资源

• 包括电动汽车、工业自动响应、商业楼宇用能、园区微电网等。
• 需要建立统一的资源库，实现资源的分类、管理与调度。

虚拟电厂与辅助服务市场

• 各区域辅助服务市场侧重点不同，如华北以调频为主，东北以调峰为主，南方以备用为主。
• 需要建立灵活的辅助服务交易机制，促进资源优化配置。

虚拟电厂与碳市场

• 通过碳指标追踪，实现对分布式资源碳排放的精准计算。
• 支持绿电交易，推动绿色电力消纳和碳中和目标的实现。

虚拟电厂技术支撑

IPT技术简介

• IPT信息管道技术：一种构建在物理通信链路基础之上的虚拟逻辑通道，实现设备间的自动交互。
• DMCS/IPT技术：智能物联分布式测控系统，具有“去中心化”和“去指令”等技术特征。

IPT技术特点

• 时效性：支持毫秒级测控周期，满足实时调度需求。
• 统一性：信息采集、处理、通信统一，具有消息序列号和回溯功能，确保数据完整性。
• 精准性：设备具有唯一物理ID，实现数字模型与实际用户的精准对应。
• 安全性：采用AES128对称加密算法，支持异常情况下的断开控制。
• 成本优势：设备外观和尺寸统一，安装方式模块化，降低施工和维护成本。

中低压分布式电源接入终端

• 中压分布式光伏使用多合一并网通信装置，支持直采直控和AGC功能。
• 低压分布式光伏通过光伏智能断路器或协议转换器实现与台区智能融合终端的通信，支持聚合控制。

结论

虚拟电厂是实现新型电力系统构建的重要工具，其建设与运营需要政策支持、系统支撑和技术创新的共同推动。通过整合可调节负荷资源、提升系统灵活性和运行可靠性，虚拟电厂将助力实现“30.60”双碳目标，促进能源结构转型和电力市场发展。