1、2022年3月21日星期一虚拟电厂虚拟电厂报告内容 国内外虚拟电厂研究动态国内外虚拟电厂研究动态 虚拟电厂的概念虚拟电厂的概念 虚拟电厂在智能电网中的技术应用虚拟电厂在智能电网中的技术应用 小结小结国外虚拟电厂的研究动态 欧洲是研究虚拟电厂的先锋；欧洲是研究虚拟电厂的先锋； RWERWE公司公司20122012年的年的2 2月开始运营第一家商用规模月开始运营第一家商用规模的的“虚拟电厂虚拟电厂”； RWERWE是不是唯一一家试图开发这种电力供应系统是不是唯一一家试图开发这种电力供应系统的公司。今年三月，柏林的能源公司宣布了推的公司。今年三月，柏林的能源公司宣布了推出虚拟电厂的计划。出虚拟电厂的
2、计划。 目前，虚拟电厂业务仍然在很大程度上依赖目前，虚拟电厂业务仍然在很大程度上依赖于政府补贴；于政府补贴； 美国和加拿大的公用事业部门也正在智能电美国和加拿大的公用事业部门也正在智能电网示范项目中尝试引入虚拟电厂。网示范项目中尝试引入虚拟电厂。 预计到预计到20172017年，虚拟电厂的发电量将能达到年，虚拟电厂的发电量将能达到150150万千瓦（比今年增加三倍），其中万千瓦（比今年增加三倍），其中7575都将在欧洲发出。都将在欧洲发出。国外虚拟电厂的研究动态国外虚拟电厂的研究动态4欧洲提出虚拟电厂的背景1 1应对各类分布式电源控制问题的解决方案。应对各类分布式电源控制问题的解决方案。2 2
3、政府为可再生能源提供了丰厚的补贴。政府为可再生能源提供了丰厚的补贴。3 3广阔分布的间歇性发电装置的爆炸式增长，很广阔分布的间歇性发电装置的爆炸式增长，很 快就超出了可掌控和协调范围，造成欧洲电网快就超出了可掌控和协调范围，造成欧洲电网 供电的不稳定。供电的不稳定。电力公司的需求智能化电网信息化企业智能化运营虚拟电厂精细化管理智能电网的发展分布式发电控制环保节能减排的压力政策支持新能源发电的爆发电力需求多元化增长报告内容 国内外虚拟电厂研究动态国内外虚拟电厂研究动态 虚拟电厂的概念虚拟电厂的概念 虚拟电厂在智能电网中的技术应用虚拟电厂在智能电网中的技术应用 小结小结虚拟电厂（VPP）的概念9虚
4、拟发电厂虚拟发电厂(Virtual Power Plant，VPP)虚拟电厂是智能电网的组成部分虚拟电厂是智能电网的组成部分，没有厂房的电厂。，没有厂房的电厂。所谓虚拟发电厂实际上是指智能电网中的一种运行方式所谓虚拟发电厂实际上是指智能电网中的一种运行方式，在分散管理系统的监管下，虚拟发电厂能够为发电厂，在分散管理系统的监管下，虚拟发电厂能够为发电厂以及用户带来更大的经济效益并提供更高质量的电能服以及用户带来更大的经济效益并提供更高质量的电能服务。务。虚拟电厂的研究时间较短，在文字上并没有严格的定义虚拟电厂的研究时间较短，在文字上并没有严格的定义，在文献中被理解为将分布式电源、可控负荷和储能系
5、，在文献中被理解为将分布式电源、可控负荷和储能系统有机的结合在一起，通过虚拟电厂的控制中心，将各统有机的结合在一起，通过虚拟电厂的控制中心，将各个部分联系在一起作为一个电厂参与电网运行。个部分联系在一起作为一个电厂参与电网运行。虚拟电厂的概念降低发电损耗降低发电损耗减少温室气体排放减少温室气体排放优化资源利用优化资源利用降低电网峰值负荷降低电网峰值负荷提高供电可靠性等目的提高供电可靠性等目的虚拟电厂所要达到的目的最主要解决以往存在于分布式能源与最主要解决以往存在于分布式能源与清洁能源接入与控制环节中的难题清洁能源接入与控制环节中的难题科学技术进步是基础虚拟电厂基础技术产业发展电子计算机通讯分布
6、电源蓄能技术智能设备虚拟电厂技术支撑报告内容 国内外虚拟电厂研究动态国内外虚拟电厂研究动态 虚拟电厂的概念虚拟电厂的概念 虚拟电厂在智能电网中的技术应用虚拟电厂在智能电网中的技术应用 小结小结14智能电网特征智能电网特征 信息化信息化 通过信息化技术实现发电厂、调度、变电站、用户之间通过信息化技术实现发电厂、调度、变电站、用户之间的信息沟通的信息沟通 数字化数字化 通过电力设备的数字化通过电力设备的数字化，对电网更加快速可靠地感知和，对电网更加快速可靠地感知和控制控制, ,简化变电站的设计维简化变电站的设计维护，为智能电网打好设备基础护，为智能电网打好设备基础 自动化自动化 通过对电网的自动调
7、节和控制，实现更为理想的供电质通过对电网的自动调节和控制，实现更为理想的供电质量、安全性、可靠性量、安全性、可靠性 互动化互动化 通过需求方与供给方的互动，平衡电力的需求，实现电通过需求方与供给方的互动，平衡电力的需求，实现电网最大的价值网最大的价值虚拟电厂在智能电网中的技术应用虚拟电厂在智能电网中的技术应用 智能电网的最终目标智能电网的最终目标 实现电网的安全稳定运行、进一步优化系统运行实现电网的安全稳定运行、进一步优化系统运行 降低大规模停电的风险降低大规模停电的风险 提高电网资产的利用率提高电网资产的利用率 提高用户用电的效率、电能质量和用电的可靠性提高用户用电的效率、电能质量和用电的可
8、靠性 增强了驾驭大电网运行的能力，提高了系统的安全增强了驾驭大电网运行的能力，提高了系统的安全稳定性；达到稳定性；达到“在线预警、在线控制在线预警、在线控制”电网运行的电网运行的目的，使其运行安全、经济、环保目的，使其运行安全、经济、环保 智能电网的最终目标智能电网的最终目标虚拟发电厂所需要的技术 数字化的量测体系数字化的量测体系 先进的监控软件和辅助决策体系先进的监控软件和辅助决策体系 负荷预测与发电预测技术负荷预测与发电预测技术 高级配电运行方式高级配电运行方式 适应新能源接入的输变电电压控制技术适应新能源接入的输变电电压控制技术针对智能电网提出的虚拟电厂针对智能电网提出的虚拟电厂针对智能
9、电网提出的虚拟电厂智能化变电站智能化变电站 智能化电厂智能化电厂大型工业企业能源管控中心大型工业企业能源管控中心电力电子技术应用与柔性输电设备电力电子技术应用与柔性输电设备 智能化配电网络智能化配电网络 可再生能源、分布式发电及储能技术可再生能源、分布式发电及储能技术统一数据平台统一数据平台需需求求贯贯通通专业融合专业融合专业融合专业融合统一数据平台统一数据平台电力二次一体化：提高电力二次一体化：提高并强化各专业，增强驾并强化各专业，增强驾驭大电网运行的能力驭大电网运行的能力二次一体化整体解决方二次一体化整体解决方案核心理念：案核心理念： 电力数据共享电力数据共享 横向专业融合横向专业融合 纵
10、向需求贯通纵向需求贯通核心基础是数据和数据核心基础是数据和数据平台平台针对智能电网提出的虚拟电厂19 智能化变电站智能化变电站 一次设备数字化、智能化，实现状态检修一次设备数字化、智能化，实现状态检修 互感器、开关、变压器互感器、开关、变压器 监控系统智能化监控系统智能化 智能开票、智能化顺序控制、智能报警与故障分析、智能开票、智能化顺序控制、智能报警与故障分析、后台远动保信主站一体化配置和维护后台远动保信主站一体化配置和维护 智能组件智能组件 功能重组，数字化接口，就地化安装功能重组，数字化接口，就地化安装 提高电网资产的运维与管理水平提高电网资产的运维与管理水平针对智能电网提出的虚拟电厂2
11、0 智能化电厂智能化电厂 火力发电厂火力发电厂ECMS系统系统 火力发电厂火力发电厂NCS系统系统 风电场风电场NCS+风机监控系统风机监控系统 火力发电厂火力发电厂DCS系统系统 建立统一公共的信息基础集成平台建立统一公共的信息基础集成平台 将励磁、调速、热工、保护、水情、一次设备的状态将励磁、调速、热工、保护、水情、一次设备的状态检修等有机结合检修等有机结合 提高电厂的节能发电、增效减排、电厂设备资产的提高电厂的节能发电、增效减排、电厂设备资产的运维与管理水平等运维与管理水平等 针对智能电网提出的虚拟电厂21 智能化配电网络智能化配电网络 智能化电表，将用电信息化，促进用户侧参与节能减排智
12、能化电表，将用电信息化，促进用户侧参与节能减排 合理电价机制，促进用户参与削峰填谷合理电价机制，促进用户参与削峰填谷 提高电能质量提高电能质量 通过配电自动化提高配电网络的供电可靠性通过配电自动化提高配电网络的供电可靠性 通过合理规划控制减少三相不平衡、控制负荷功率因数通过合理规划控制减少三相不平衡、控制负荷功率因数减少配电网络的线损，提高供电效率减少配电网络的线损，提高供电效率 改进配电网的控制保护系统，接入绿色小电源改进配电网的控制保护系统，接入绿色小电源针对智能电网提出的虚拟电厂22 大型工业企业能源管控中心大型工业企业能源管控中心 通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环通过优
13、化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境，实现从单一的装备节能向系统优化节能的战略转变境，实现从单一的装备节能向系统优化节能的战略转变 创建节约型企业、实施清洁生产创建节约型企业、实施清洁生产 按照可持续发展和循环经济理念，提高环境保护和按照可持续发展和循环经济理念，提高环境保护和资源综合利用水平，节能降耗，最大限度地提高废资源综合利用水平，节能降耗，最大限度地提高废气、废水、废物的综合利用水平，力争实现气、废水、废物的综合利用水平，力争实现“零排零排放放”针对智能电网提出的虚拟电厂 轻型直流输电轻型直流输电 具有无需无功补偿和智能电网具有无需无功补偿和智能电网支撑换相、占地面积小和环境支
14、撑换相、占地面积小和环境影响小影响小 适合海岛、海上钻井平台供电适合海岛、海上钻井平台供电 适用于可再生能源发电并网、适用于可再生能源发电并网、孤岛和城市供电孤岛和城市供电 分布式能源、可再生能源的接入分布式能源、可再生能源的接入针对智能电网提出的虚拟电厂 风力、光伏发电与储风力、光伏发电与储能技术能技术 用于风电变流器、太用于风电变流器、太阳能并网逆变器，以阳能并网逆变器，以及大容量电池储能的及大容量电池储能的并网系统的相关技术并网系统的相关技术 大力发展可再生能源大力发展可再生能源、清洁能源、清洁能源针对智能电网提出的虚拟电厂静止无功补偿（静止无功补偿（SVCSVC）/ /静静止无功发生器
15、止无功发生器(SVG)(SVG) 在穿越功率大、负荷重、在穿越功率大、负荷重、动态电压支撑薄弱的变动态电压支撑薄弱的变电站安装电站安装SVC/SVGSVC/SVG效果更效果更好好 提高输送容量提高输送容量 提高电网的稳定裕度、提高电网的稳定裕度、改进系统阻尼改进系统阻尼 稳定接入点系统电压的稳定接入点系统电压的水平水平 平衡不对称负荷、提高平衡不对称负荷、提高功率因数功率因数针对智能电网提出的虚拟电厂报告内容 国内外虚拟电厂研究动态国内外虚拟电厂研究动态 虚拟电厂的概念虚拟电厂的概念 虚拟电厂在智能电网中的技术应用虚拟电厂在智能电网中的技术应用小结小结 VPP VPP对于电网的各方面作用非常明
16、显对于电网的各方面作用非常明显1 1 在方便分布式电源无缝连接至智能电网方面，在方便分布式电源无缝连接至智能电网方面，VPPVPP可以使各个电源在每个可以使各个电源在每个时段合理的运行。时段合理的运行。2 2 在电力市场，在电力市场，VPPVPP提供的投标方案可以使得分布式电源获得合理的利润的提供的投标方案可以使得分布式电源获得合理的利润的同时满足用电市场的需求。同时满足用电市场的需求。3 3 在太阳能等分布式电源逐渐进入家庭之后，虚拟发电厂技术可以实现家庭在太阳能等分布式电源逐渐进入家庭之后，虚拟发电厂技术可以实现家庭或个体负载将多余电量反哺电网的可能，并且合理分配周期性分布式电源与或个体负
17、载将多余电量反哺电网的可能，并且合理分配周期性分布式电源与可分派分布式电源的工作时间，有效协调地区电能需求和电力批发市场的电可分派分布式电源的工作时间，有效协调地区电能需求和电力批发市场的电力需求。力需求。 分布式发电在智能电网的概念中起到主要作用。在此之外，关键是虚拟分布式发电在智能电网的概念中起到主要作用。在此之外，关键是虚拟电厂。虚拟电厂是由能量管理系统监督和控制的小型和超小型发电机组的集电厂。虚拟电厂是由能量管理系统监督和控制的小型和超小型发电机组的集合。虚拟电厂的拥有者和操作者通过由电脑运算的操作规划来获得技术、经合。虚拟电厂的拥有者和操作者通过由电脑运算的操作规划来获得技术、经济和生态方面的益处。济和生态方面的益处。小结
