虚拟电厂在新型电力系统中的应用与思考

总结

政策背景

• 能源转型挑战：大力发展风电、太阳能发电以实现“30.60”双碳目标，但面临“清洁化、经济性、可靠性”的能源三角形问题。风电、太阳能发电成本较高，且需配套大量调峰资源，输电损耗也降低其经济性。同时，其波动性和间歇性对电力系统稳定性构成挑战，需要大量投资提升系统灵活性。
• 新型电力系统构建阶段：分为转型期（2021-2030）、建设期（2031-2045）和成熟期（2046-2060）。转型期以传统电力系统向新型电力系统升级为主，新能源成为第一大电源；建设期新型电力系统基本建成，新能源逐步成为电量供应主体；成熟期新能源全面具备主动支撑能力，成为电力、电量主体。

虚拟电厂

• 定义：虚拟电厂通过技术整合分散的发电装置、储能电池和可控制负荷，协调控制，形成等效可控电源系统。主要包括集中式发电形式、综合能源基地形式和虚拟电力公司形式。
• 建设意义：提高负荷预测精度，提升紧急状态规模精细修订发电计划，增加实时备用容量，缓解分布式资源商业模式欠缺问题。
• 智慧管控系统：包括集中监控系统、AGC/AVC及一次调频系统、电力交易辅助决策分析系统、成本及运营核算系统、智慧检修运维调度系统、统计分析结算系统。
• 各区域辅助服务市场：华北以调频和调峰为主，东北以调峰为主，西北相对均衡，华东、华中以调峰为主，南方以备用补偿为主。

相关系统

• 省级智慧能源服务平台：包括基础应用、高级应用、管理应用三大类，涵盖能效管理、智能运维、需求响应、有序用电、能源大数据、能源生态圈、项目管理、档案管理、智慧能源控制SCADA及碳交易服务等功能。
• 新型电力负荷管理系统：国家发改委、能源局明确要求建设，2025年负荷控制能力达到本地区最大负荷的20%以上，负荷监测能力达到本地区最大负荷的70%以上。系统平台由电网企业负责建设，纳入输配电价成本核算。
• 新一电网调度技术支持系统：实现分布式电源采集、监视，提升源网荷储协同调控能力，部署负荷调控相关应用功能。
• 源网荷储协同调控能力提升三年行动计划：建设源网荷储协同调控系统，实现规模化负荷的实时调控，推动新一代调度技术支持系统的能量管理子系统、现货市场子系统以及调度管理子系统部署负荷调控相关应用功能。
• 车联网平台：依托车联网实现客户需求响应及用户、订单、清分结算管理，充分消纳三弃电力，实现绿色出行。
• 新一电力交易系统：包括现货交易和绿色发展主题，覆盖省间范围内全电源类型电力现货交易，支持绿电交易优先组织、优先执行、优先结算。
• 分布式电源全景监控：按照“馈线-台区-分布式光伏”拓扑关系监测分布式电源出力、运行状态和接入的配变/线路运行状态，构建馈线-台区有功无功优化模型，实现精细化调节。
• IPT技术：一种可以实现跨物理链路联接的智能物联分布式测控技术，专注于物联网底层设备直接互联和主动互动。特点包括时效性、统一性、精准性、安全性、统一性和成本优势。通过IPT智能物联直采直控解决方案，实现分布式光伏站监测和控制。

典型案例

• 需求响应模块操作流程：包括可调节负荷资源库构建业务应用，涵盖资源库行业分布情况、设备分布情况、运行状态统计等。