PDF《虚拟电厂的概念与发展》

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6 虚拟电厂的概念与发展 卫志农1 ,余∷1 ,孙国强1 ,孙永辉1 ,袁⊙1 ,王〉2 ( 1.河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心,江苏省南京市

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9 8;

2.智能电网教育部重点实验室,天津大学,天津市

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7 2 ) 摘要:首先分析了虚拟电厂的产生背景, 给出了虚拟电厂的不同文献定义, 并提炼出虚拟电厂的核 心思想.在此基础上, 结合微网的研究, 分析比较了虚拟电厂与微网的主要区别;

详细阐述了虚拟 电厂的关键技术, 其中包括协调控制技术、 智能计量技术以及信息通信技术;

同时按虚拟电厂功能 的不同, 将其划分为商业型虚拟电厂和技术型虚拟电厂两大模块, 并基于此对虚拟电厂的运行框架 进行了详细解释.结合中国电力工业的发展现状, 对虚拟电厂在中国的发展前景和开展形式进行 了探讨.最后, 对虚拟电厂未来研究的重点方向进行了展望. 关键词:分布式电源;

分布式能源;

虚拟电厂;

微网( 微电网) 收稿日期:

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1 2 1018;

修回日期:

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1 3 0503. 国家自然科学基金资助项目(51277052,

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4 5 ) . 0∫ 随着世界能源紧缺、 环境污染等问题的日益突 出, 分布式电源( d i s t r i b u t e dg e n e r a t o r , D G) 以其可 靠、 经济、 灵活、 环保的特点而被越来越多的国家所 采用.然而, 尽管DG优点突出, 但仍存在诸多问题[

1 4] .首先, D G 容量小、 数量大、 分布不均, 使得 单机接入成本高, 对系统操作员常不可见乃至管理 困难;

其次, D G 的接入给电网的稳定运行带来了许 多技术难题, 如潮流改变、 线路阻塞、 电压闪变、 谐波 影响等;

再次, 目前 安装即忘记( f i t andforget)钡DG操作方式以及电力市场容量的限制亦更加阻碍 了DG的大规模并网. 当今, 全世界的电力行业正在迅速转型, 电力系 统应该基于市场运营, 但是, 由于 D G 的特点, 如容 量小或其具有的间断性和随机性, 仅靠它们本身加 入电力市场运营并不可行.然而, 将DG聚合成一 个集成的实体( i n t e g r a t e de n t i t y) 为这一 问题提供 了解决途径[

5 ] .目前, 中国大多采用微网[

6 10] 的概 念作为 D G 的并网形式, 它能够很好地协调大电网 与DG的技术矛盾, 并具备一定的能量管理功能, 但 微网以 D G 与用户就地应用为主要控制目标, 且受 到地理区域的限制, 对多区域、 大规模 D G 的有效利 用及在电力市场中的规模化效益具有一 定的局限 性[

1 1 ] .主动配电网[

1 2] 是实现大规模 D G 并网运行 的另一种有效解决方案, 它的概念将 D G 的接入半 径进行了一定的扩展, 能够对配电网实施主动管理, 但对 D G 能够呈现给大电网及电力市场的效益考虑 不足.虚拟电厂( v i r t u a lp o w e rp l a n t , V P P) 的提出 则为解决这些问题提供了新的思路. 虚拟电厂闭庖皇跤镌从1997年ShimonAw e r b u c h博士在其著作《 虚拟公共设施: 新兴产业 的描述、 技术及竞争力》 一书中对虚拟公共设施的定 义: 虚拟公共设施是独立且以市场为驱动的实体之 间的一种灵活合作, 这些实体不必拥有相应的资产 而能够为消费者提供其所需要的高效电能服务.正 如虚拟公共设施利用新兴技术提供以消费者为导向 的电能服务一样, 虚拟电厂并未改变每个 D G 并网 的方式, 而是通过先进的控制、 计量、 通信等技术聚 合DG、 储能系统、 可控负荷、 电动汽车等不同类型 的分布式能源( d i s t r i b u t e de n e r g yr e s o u r c e , D E R) , 并通过更高层面的软件构架实现多个 D E R 的协调 优化运行, 更有利于资源的合理优化配置及利用[