虛擬電廠課件

1、2022年4月21日星期四虛擬電廠虛擬電廠報(bào)告內(nèi)容 國內(nèi)外虛擬電廠研究動(dòng)態(tài)國內(nèi)外虛擬電廠研究動(dòng)態(tài) 虛擬電廠的概念虛擬電廠的概念 虛擬電廠在智能電網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用虛擬電廠在智能電網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用 小結(jié)小結(jié)國外虛擬電廠的研究動(dòng)態(tài) 歐洲是研究虛擬電廠的先鋒；歐洲是研究虛擬電廠的先鋒； RWERWE公司公司20122012年的年的2 2月開始運(yùn)營第一家商用規(guī)模月開始運(yùn)營第一家商用規(guī)模的的“虛擬電廠虛擬電廠”； RWERWE是不是唯一一家試圖開發(fā)這種電力供應(yīng)系統(tǒng)是不是唯一一家試圖開發(fā)這種電力供應(yīng)系統(tǒng)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虛擬電廠的計(jì)劃。出虛擬電廠的

2、計(jì)劃。 目前，虛擬電廠業(yè)務(wù)仍然在很大程度上依賴目前，虛擬電廠業(yè)務(wù)仍然在很大程度上依賴于政府補(bǔ)貼；于政府補(bǔ)貼； 美國和加拿大的公用事業(yè)部門也正在智能電美國和加拿大的公用事業(yè)部門也正在智能電網(wǎng)示范項(xiàng)目中嘗試引入虛擬電廠。網(wǎng)示范項(xiàng)目中嘗試引入虛擬電廠。 預(yù)計(jì)到預(yù)計(jì)到20172017年，虛擬電廠的發(fā)電量將能達(dá)到年，虛擬電廠的發(fā)電量將能達(dá)到150150萬千瓦（比今年增加三倍），其中萬千瓦（比今年增加三倍），其中7575都將在歐洲發(fā)出。都將在歐洲發(fā)出。國外虛擬電廠的研究動(dòng)態(tài)國外虛擬電廠的研究動(dòng)態(tài)4歐洲提出虛擬電廠的背景1 1應(yīng)對(duì)各類分布式電源控制問題的解決方案。應(yīng)對(duì)各類分布式電源控制問題的解決方案。2 2

3、政府為可再生能源提供了豐厚的補(bǔ)貼。政府為可再生能源提供了豐厚的補(bǔ)貼。3 3廣闊分布的間歇性發(fā)電裝置的爆炸式增長，很廣闊分布的間歇性發(fā)電裝置的爆炸式增長，很 快就超出了可掌控和協(xié)調(diào)范圍，造成歐洲電網(wǎng)快就超出了可掌控和協(xié)調(diào)范圍，造成歐洲電網(wǎng) 供電的不穩(wěn)定。供電的不穩(wěn)定。電力公司的需求智能化電網(wǎng)信息化企業(yè)智能化運(yùn)營虛擬電廠精細(xì)化管理智能電網(wǎng)的發(fā)展分布式發(fā)電控制環(huán)保節(jié)能減排的壓力政策支持新能源發(fā)電的爆發(fā)電力需求多元化增長報(bào)告內(nèi)容 國內(nèi)外虛擬電廠研究動(dòng)態(tài)國內(nèi)外虛擬電廠研究動(dòng)態(tài) 虛擬電廠的概念虛擬電廠的概念 虛擬電廠在智能電網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用虛擬電廠在智能電網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用 小結(jié)小結(jié)虛擬電廠（VPP）的概念9虛

4、擬發(fā)電廠虛擬發(fā)電廠(Virtual Power Plant，VPP)虛擬電廠是智能電網(wǎng)的組成部分虛擬電廠是智能電網(wǎng)的組成部分，沒有廠房的電廠。，沒有廠房的電廠。所謂虛擬發(fā)電廠實(shí)際上是指智能電網(wǎng)中的一種運(yùn)行方式所謂虛擬發(fā)電廠實(shí)際上是指智能電網(wǎng)中的一種運(yùn)行方式，在分散管理系統(tǒng)的監(jiān)管下，虛擬發(fā)電廠能夠?yàn)榘l(fā)電廠，在分散管理系統(tǒng)的監(jiān)管下，虛擬發(fā)電廠能夠?yàn)榘l(fā)電廠以及用戶帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益并提供更高質(zhì)量的電能服以及用戶帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益并提供更高質(zhì)量的電能服務(wù)。務(wù)。虛擬電廠的研究時(shí)間較短，在文字上并沒有嚴(yán)格的定義虛擬電廠的研究時(shí)間較短，在文字上并沒有嚴(yán)格的定義，在文獻(xiàn)中被理解為將分布式電源、可控負(fù)荷和儲(chǔ)能系

5、，在文獻(xiàn)中被理解為將分布式電源、可控負(fù)荷和儲(chǔ)能系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起，通過虛擬電廠的控制中心，將各統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起，通過虛擬電廠的控制中心，將各個(gè)部分聯(lián)系在一起作為一個(gè)電廠參與電網(wǎng)運(yùn)行。個(gè)部分聯(lián)系在一起作為一個(gè)電廠參與電網(wǎng)運(yùn)行。虛擬電廠的概念降低發(fā)電損耗降低發(fā)電損耗減少溫室氣體排放減少溫室氣體排放優(yōu)化資源利用優(yōu)化資源利用降低電網(wǎng)峰值負(fù)荷降低電網(wǎng)峰值負(fù)荷提高供電可靠性等目的提高供電可靠性等目的虛擬電廠所要達(dá)到的目的最主要解決以往存在于分布式能源與最主要解決以往存在于分布式能源與清潔能源接入與控制環(huán)節(jié)中的難題清潔能源接入與控制環(huán)節(jié)中的難題科學(xué)技術(shù)進(jìn)步是基礎(chǔ)虛擬電廠基礎(chǔ)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展電子計(jì)算機(jī)通訊分布

6、電源蓄能技術(shù)智能設(shè)備虛擬電廠技術(shù)支撐報(bào)告內(nèi)容 國內(nèi)外虛擬電廠研究動(dòng)態(tài)國內(nèi)外虛擬電廠研究動(dòng)態(tài) 虛擬電廠的概念虛擬電廠的概念 虛擬電廠在智能電網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用虛擬電廠在智能電網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用 小結(jié)小結(jié)14智能電網(wǎng)特征智能電網(wǎng)特征 信息化信息化 通過信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠、調(diào)度、變電站、用戶之間通過信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠、調(diào)度、變電站、用戶之間的信息溝通的信息溝通 數(shù)字化數(shù)字化 通過電力設(shè)備的數(shù)字化通過電力設(shè)備的數(shù)字化，對(duì)電網(wǎng)更加快速可靠地感知和，對(duì)電網(wǎng)更加快速可靠地感知和控制控制, ,簡(jiǎn)化變電站的設(shè)計(jì)維簡(jiǎn)化變電站的設(shè)計(jì)維護(hù)，為智能電網(wǎng)打好設(shè)備基礎(chǔ)護(hù)，為智能電網(wǎng)打好設(shè)備基礎(chǔ) 自動(dòng)化自動(dòng)化 通過對(duì)電網(wǎng)的自動(dòng)調(diào)

7、節(jié)和控制，實(shí)現(xiàn)更為理想的供電質(zhì)通過對(duì)電網(wǎng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制，實(shí)現(xiàn)更為理想的供電質(zhì)量、安全性、可靠性量、安全性、可靠性 互動(dòng)化互動(dòng)化 通過需求方與供給方的互動(dòng)，平衡電力的需求，實(shí)現(xiàn)電通過需求方與供給方的互動(dòng)，平衡電力的需求，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)最大的價(jià)值網(wǎng)最大的價(jià)值虛擬電廠在智能電網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用虛擬電廠在智能電網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用 智能電網(wǎng)的最終目標(biāo)智能電網(wǎng)的最終目標(biāo) 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行 降低大規(guī)模停電的風(fēng)險(xiǎn)降低大規(guī)模停電的風(fēng)險(xiǎn) 提高電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率提高電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率 提高用戶用電的效率、電能質(zhì)量和用電的可靠性提高用戶用電的效率、電能質(zhì)量和用電的可

8、靠性 增強(qiáng)了駕馭大電網(wǎng)運(yùn)行的能力，提高了系統(tǒng)的安全增強(qiáng)了駕馭大電網(wǎng)運(yùn)行的能力，提高了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性；達(dá)到穩(wěn)定性；達(dá)到“在線預(yù)警、在線控制在線預(yù)警、在線控制”電網(wǎng)運(yùn)行的電網(wǎng)運(yùn)行的目的，使其運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保目的，使其運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保 智能電網(wǎng)的最終目標(biāo)智能電網(wǎng)的最終目標(biāo)虛擬發(fā)電廠所需要的技術(shù) 數(shù)字化的量測(cè)體系數(shù)字化的量測(cè)體系 先進(jìn)的監(jiān)控軟件和輔助決策體系先進(jìn)的監(jiān)控軟件和輔助決策體系 負(fù)荷預(yù)測(cè)與發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)負(fù)荷預(yù)測(cè)與發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù) 高級(jí)配電運(yùn)行方式高級(jí)配電運(yùn)行方式 適應(yīng)新能源接入的輸變電電壓控制技術(shù)適應(yīng)新能源接入的輸變電電壓控制技術(shù)針對(duì)智能電網(wǎng)提出的虛擬電廠針對(duì)智能電網(wǎng)提出的虛擬電廠針對(duì)智能

9、電網(wǎng)提出的虛擬電廠智能化變電站智能化變電站 智能化電廠智能化電廠大型工業(yè)企業(yè)能源管控中心大型工業(yè)企業(yè)能源管控中心電力電子技術(shù)應(yīng)用與柔性輸電設(shè)備電力電子技術(shù)應(yīng)用與柔性輸電設(shè)備 智能化配電網(wǎng)絡(luò)智能化配電網(wǎng)絡(luò) 可再生能源、分布式發(fā)電及儲(chǔ)能技術(shù)可再生能源、分布式發(fā)電及儲(chǔ)能技術(shù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)需需求求貫貫通通專業(yè)融合專業(yè)融合專業(yè)融合專業(yè)融合統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)電力二次一體化：提高電力二次一體化：提高并強(qiáng)化各專業(yè)，增強(qiáng)駕并強(qiáng)化各專業(yè)，增強(qiáng)駕馭大電網(wǎng)運(yùn)行的能力馭大電網(wǎng)運(yùn)行的能力二次一體化整體解決方二次一體化整體解決方案核心理念：案核心理念： 電力數(shù)據(jù)共享電力數(shù)據(jù)共享 橫向?qū)I(yè)融合橫向?qū)I(yè)融合 縱

10、向需求貫通縱向需求貫通核心基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)核心基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)平臺(tái)平臺(tái)針對(duì)智能電網(wǎng)提出的虛擬電廠19 智能化變電站智能化變電站 一次設(shè)備數(shù)字化、智能化，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修一次設(shè)備數(shù)字化、智能化，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修 互感器、開關(guān)、變壓器互感器、開關(guān)、變壓器 監(jiān)控系統(tǒng)智能化監(jiān)控系統(tǒng)智能化 智能開票、智能化順序控制、智能報(bào)警與故障分析、智能開票、智能化順序控制、智能報(bào)警與故障分析、后臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)保信主站一體化配置和維護(hù)后臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)保信主站一體化配置和維護(hù) 智能組件智能組件 功能重組，數(shù)字化接口，就地化安裝功能重組，數(shù)字化接口，就地化安裝 提高電網(wǎng)資產(chǎn)的運(yùn)維與管理水平提高電網(wǎng)資產(chǎn)的運(yùn)維與管理水平針對(duì)智能電網(wǎng)提出的虛擬電廠2

11、0 智能化電廠智能化電廠 火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠ECMS系統(tǒng)系統(tǒng) 火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠NCS系統(tǒng)系統(tǒng) 風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電場(chǎng)NCS+風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠DCS系統(tǒng)系統(tǒng) 建立統(tǒng)一公共的信息基礎(chǔ)集成平臺(tái)建立統(tǒng)一公共的信息基礎(chǔ)集成平臺(tái) 將勵(lì)磁、調(diào)速、熱工、保護(hù)、水情、一次設(shè)備的狀態(tài)將勵(lì)磁、調(diào)速、熱工、保護(hù)、水情、一次設(shè)備的狀態(tài)檢修等有機(jī)結(jié)合檢修等有機(jī)結(jié)合 提高電廠的節(jié)能發(fā)電、增效減排、電廠設(shè)備資產(chǎn)的提高電廠的節(jié)能發(fā)電、增效減排、電廠設(shè)備資產(chǎn)的運(yùn)維與管理水平等運(yùn)維與管理水平等 針對(duì)智能電網(wǎng)提出的虛擬電廠21 智能化配電網(wǎng)絡(luò)智能化配電網(wǎng)絡(luò) 智能化電表，將用電信息化，促進(jìn)用戶側(cè)參與節(jié)能減排智

12、能化電表，將用電信息化，促進(jìn)用戶側(cè)參與節(jié)能減排 合理電價(jià)機(jī)制，促進(jìn)用戶參與削峰填谷合理電價(jià)機(jī)制，促進(jìn)用戶參與削峰填谷 提高電能質(zhì)量提高電能質(zhì)量 通過配電自動(dòng)化提高配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性通過配電自動(dòng)化提高配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性 通過合理規(guī)劃控制減少三相不平衡、控制負(fù)荷功率因數(shù)通過合理規(guī)劃控制減少三相不平衡、控制負(fù)荷功率因數(shù)減少配電網(wǎng)絡(luò)的線損，提高供電效率減少配電網(wǎng)絡(luò)的線損，提高供電效率 改進(jìn)配電網(wǎng)的控制保護(hù)系統(tǒng)，接入綠色小電源改進(jìn)配電網(wǎng)的控制保護(hù)系統(tǒng)，接入綠色小電源針對(duì)智能電網(wǎng)提出的虛擬電廠22 大型工業(yè)企業(yè)能源管控中心大型工業(yè)企業(yè)能源管控中心 通過優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng)，節(jié)約能源和改善環(huán)通過優(yōu)

13、化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng)，節(jié)約能源和改善環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從單一的裝備節(jié)能向系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變境，實(shí)現(xiàn)從單一的裝備節(jié)能向系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變 創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)、實(shí)施清潔生產(chǎn)創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)、實(shí)施清潔生產(chǎn) 按照可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，提高環(huán)境保護(hù)和按照可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，提高環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用水平，節(jié)能降耗，最大限度地提高廢資源綜合利用水平，節(jié)能降耗，最大限度地提高廢氣、廢水、廢物的綜合利用水平，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)氣、廢水、廢物的綜合利用水平，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)“零排零排放放”針對(duì)智能電網(wǎng)提出的虛擬電廠 輕型直流輸電輕型直流輸電 具有無需無功補(bǔ)償和智能電網(wǎng)具有無需無功補(bǔ)償和智能電網(wǎng)支撐換相、占地面積小和環(huán)境支

14、撐換相、占地面積小和環(huán)境影響小影響小 適合海島、海上鉆井平臺(tái)供電適合海島、海上鉆井平臺(tái)供電 適用于可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、適用于可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、孤島和城市供電孤島和城市供電 分布式能源、可再生能源的接入分布式能源、可再生能源的接入針對(duì)智能電網(wǎng)提出的虛擬電廠 風(fēng)力、光伏發(fā)電與儲(chǔ)風(fēng)力、光伏發(fā)電與儲(chǔ)能技術(shù)能技術(shù) 用于風(fēng)電變流器、太用于風(fēng)電變流器、太陽能并網(wǎng)逆變器，以陽能并網(wǎng)逆變器，以及大容量電池儲(chǔ)能的及大容量電池儲(chǔ)能的并網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)并網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù) 大力發(fā)展可再生能源大力發(fā)展可再生能源、清潔能源、清潔能源針對(duì)智能電網(wǎng)提出的虛擬電廠靜止無功補(bǔ)償（靜止無功補(bǔ)償（SVCSVC）/ /靜靜止無功發(fā)生器

15、止無功發(fā)生器(SVG)(SVG) 在穿越功率大、負(fù)荷重、在穿越功率大、負(fù)荷重、動(dòng)態(tài)電壓支撐薄弱的變動(dòng)態(tài)電壓支撐薄弱的變電站安裝電站安裝SVC/SVGSVC/SVG效果更效果更好好 提高輸送容量提高輸送容量 提高電網(wǎng)的穩(wěn)定裕度、提高電網(wǎng)的穩(wěn)定裕度、改進(jìn)系統(tǒng)阻尼改進(jìn)系統(tǒng)阻尼 穩(wěn)定接入點(diǎn)系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定接入點(diǎn)系統(tǒng)電壓的水平水平 平衡不對(duì)稱負(fù)荷、提高平衡不對(duì)稱負(fù)荷、提高功率因數(shù)功率因數(shù)針對(duì)智能電網(wǎng)提出的虛擬電廠報(bào)告內(nèi)容 國內(nèi)外虛擬電廠研究動(dòng)態(tài)國內(nèi)外虛擬電廠研究動(dòng)態(tài) 虛擬電廠的概念虛擬電廠的概念 虛擬電廠在智能電網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用虛擬電廠在智能電網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用小結(jié)小結(jié) VPP VPP對(duì)于電網(wǎng)的各方面作用非常明

16、顯對(duì)于電網(wǎng)的各方面作用非常明顯1 1 在方便分布式電源無縫連接至智能電網(wǎng)方面，在方便分布式電源無縫連接至智能電網(wǎng)方面，VPPVPP可以使各個(gè)電源在每個(gè)可以使各個(gè)電源在每個(gè)時(shí)段合理的運(yùn)行。時(shí)段合理的運(yùn)行。2 2 在電力市場(chǎng)，在電力市場(chǎng)，VPPVPP提供的投標(biāo)方案可以使得分布式電源獲得合理的利潤的提供的投標(biāo)方案可以使得分布式電源獲得合理的利潤的同時(shí)滿足用電市場(chǎng)的需求。同時(shí)滿足用電市場(chǎng)的需求。3 3 在太陽能等分布式電源逐漸進(jìn)入家庭之后，虛擬發(fā)電廠技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)家庭在太陽能等分布式電源逐漸進(jìn)入家庭之后，虛擬發(fā)電廠技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)家庭或個(gè)體負(fù)載將多余電量反哺電網(wǎng)的可能，并且合理分配周期性分布式電源與或個(gè)體負(fù)載將多余電量反哺電網(wǎng)的可能，并且合理分配周期性分布式電源與可分派分布式電源的工作時(shí)間，有效協(xié)調(diào)地區(qū)電能需求和電力批發(fā)市場(chǎng)的電可分