- 業界國網冀北電力王澤森：虛擬電廠在構建新型電力系統中的實踐與思考2023-05-24 來源：網絡綜合 | 點擊率：
需求側存在海量“沉睡”資源，亟待喚醒調動?！办`活性匱乏”將成為電力系統安全經濟運行的長期核心挑戰。
——國網冀北電力有限公司虛擬電廠攻關團隊技術骨干王澤森
為助力快速實現“雙碳”目標和新型電力系統建設，加強“雙碳”目標下的智能配電網技術研發布局，北極星電力網于2023年5月18-19日在武漢舉辦以“享數字變革成果 迎綠色低碳未來”為主題的第三屆智能配電網建設研討會。
會上，來自國網冀北電力有限公司虛擬電廠攻關團隊的技術骨干王澤森談到，2018年3月，國網冀北電力有限公司虛擬電廠攻關團隊帶頭人王宣元，作為 IEC標準工作組發起人，提交的虛擬電廠《架構與功能要求》和《用例》提案獲批立項，明確了虛擬電廠的概念定義，并成為IEC在虛擬電廠領域立項的首批國際標準。2019年王宣元牽頭的冀北虛擬電廠示范工程落地運行，成為我國首個以市場化方式運營的虛擬電廠工程。2022年11月IEC《虛擬電廠：用例》國際標準獲批發布。
從供給側來看，新能源快速發展已成共識，但是從需求側來看，需求側存在海量“沉睡”資源，亟待喚醒調動?！办`活性匱乏”將成為電力系統安全經濟運行的長期核心挑戰。
隨著新能源占比逐年提高，在新能源出力大，用電負荷低谷時段，存在棄電問題；在新能源出力不足，負荷峰值時段，可能導致供電保障困難；新能源隨機波動的特性成為電網調節的重大挑戰。
負荷側多種靈活性資源數量眾多，單體容量小，但總量巨大，具有聚沙成塔的潛力。然后目前大量負荷側可靈活性資源并未納入電力系統可調控范圍。
虛擬電廠是聚合優化“網源荷儲”清潔發展的新一代智能控制技術和互動商業模式。在傳統電網物理架構上，依托互聯網和現代信息通訊技術，聚合分布式電源、儲能、負荷等尚未納入電網現有調控范圍的各類資源,進行協同優化運行控制和市場交易,實現電源側的多能互補、負荷側的靈活互動、儲能側的柔性調用,對電網提供調峰、調頻、備用等輔助服務。
他表示，虛擬電廠重點在于四個關鍵詞：1.連接，把所有的可調節資源通過互聯網和現代信息通訊技術聯結在一起。
2.聚合，將分布式電源、儲能、負荷等尚未納入電網現有調控范圍的各類資源聚合起來。
3.調控，通過智能管控平臺進行協同優化運行控制，實現聚合資源的柔性調用。
4.交易，通過市場化的手段，讓聚合資源主動的為電網提供調峰、調頻、備用等輔助服務。
據他介紹，虛擬電廠應用模式可分成三個階段：
第一個階段是邀約型，通過政府補貼政策，以需求響應的方式對可調節用戶或聚合商進行邀約，配合響應電網的調峰需求。
第二個階段是市場型，根據明確得電力交易、輔助服務市場規則等政策，讓可調節用戶或聚合商參與電網調節服務，從而獲得收益。
第三個階段是自助型，在成熟的市場環境和長期商業運營條件下，可聚合資源種類增多，總量增大。通過市場和頂層機制的建設，讓虛擬電廠自主響應電網調節需求。
王澤森介紹冀北虛擬電廠依據工業物聯網思路從“運管邊端”四個維度建設，并結合電網相關安全運行標準，建立安全運行體系。用戶通過智能終端將信息傳到邊緣智能網關，通過4G/5G等通訊網絡上報到虛擬電廠平臺，由平臺完成與調度、交易部門的信息上報與指令下發。
目前冀北公司研發了基于公有云和邊緣協同的虛擬電廠智能管控平臺，建立調度、交易、營銷與用戶側的數據交互接口，實現虛擬電廠持續在線響應電網AGC調控指令。
從市場化運營業務協同角度分為四個階段，冀北虛擬電廠智能運營管控平臺為虛擬電廠運營商提供了分布式資源聚合優化、市場交易、友好協同互動業務支持。系統包括運營監控、終端app控制以及系統支撐等功能組成，按照不同的角色劃分，不同的角色可以訪問不同的功能應用。分布式資源商通過終端APP與平臺的通信互動，實現虛擬電廠與分布式資源的互動響應。
最后，他介紹了目前冀北虛擬電廠工程的運行情況。冀北電網轄區在秦皇島、廊坊和張家口三地，共接11類的可調負荷，總容量358MW。在后夜風電大發、電網低谷調峰困難時段，調動資源迅速拉升低谷用電負荷，最大調節電力達到20.4萬干瓦。
對于實際運營情況，他表示，冀北虛擬電廠全程參與了華北(京津唐)調峰輔助服務市場出清，納入了電網調度計劃和AGC閉環調控。截至2021年4月，已在線連續提供調峰服務超過3200小時，累計增發新能源電量3412萬千瓦時，虛擬電廠運營商和用戶收益624.2萬元。目前，冀北虛擬電廠平臺上有3家運營商，冀北綜合能源公司、恒實科技、國電投中央研究院。
