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摘要：風電的遠距離、大規模、難預測等對電力系統的建設發展和運行帶來了較大的影響。針對電力系統調度模式下大規模電廠并網運行難度的加大，文章提出虛擬發電廠的基本構想，在闡述虛擬電廠內涵和結構功能的基礎上，結合實際就虛擬電廠在分布式光伏發電中的運用問題進行探究，旨在能夠更好地促進電網運行發展。

關鍵詞：虛擬電廠；分布式光伏發電；應用

引言

在電力企業改革的日益發展完善下，電力市場也逐漸被打造，在電力市場的發展完善下銷售電力的主體也隨著配電網業務的發展朝著多樣化、多元化的方向發展，國家相應地出臺了一系列的政策來鼓勵支持分布式電源和微電網作為獨立的配售電市場主體，推動整個電力市場的長遠發展。虛擬電廠作為一種新型的分布式電源市場運行模式，借助自身組織的靈活多樣性能夠更好地適應分布式電源市場發展需要，進而為分布式電源參與市場提供一種重要途徑支持。

1虛擬電廠概述

1．1虛擬電廠的內涵

虛擬電廠主要是指分布式電力管理系統監督和優化一定數量的分布式電機和可控制負荷的有效集合，在發展過程中本質上是一種新型電廠管理運行模式，在具體運行過程中，虛擬電廠通過打造仿真數學模型能夠將復雜的電源信息變得更簡單，從而為相關人員管理電網提供重要的信息支持。在應用的過程中，虛擬電廠能夠對用戶需求、系統負荷情況、發電信息等進行科學的預測，利用預測的結果制定出科學合理的最優化發電計劃，從而實現對電力系統運行的合理把控，不斷優化光伏發電的調度難度，減少電力信息使用對整個配電網帶來的沖擊。

1．2虛擬電廠的特點

第1，可監控、方便管理的特點。虛擬電廠對內具備監控和管理分布式電源和負荷的功能，而想要實現這些功能，虛擬電廠在發展的過程中需要得到統一監控管理平臺的支持。第二，可調度、可交易的特點。這種電廠需要是虛擬電廠在發展過程中對外部的功能，即在發展的過程中對外部具備電網調度運行和市場交易的多重功能，并在具體發展的過程中通過多功能互補的方式來降低可再生能源的使用波動，提升整個系統的電網運行水平，提升企業的市場發展效益。

1．3結構和功能

1．結構虛擬電廠在通信技術和中央協調控制系統的作用能夠將分散的發電單元、用電單元等聯合在一起。從實際發展情況來看，虛擬電廠內部單元是一種不可控的單元系統，但是在統一的監控調度管理下能夠增強整個系統的運行功能，使虛擬電廠在發展的過程中能夠更好地參與到電網的調度管理中。虛擬電廠的構成具體包含以下幾個方面的內容：第一，采集、通信單元。在采集通信單元的作用下能夠為系統運行收集廣泛的信息，并將收集到的信息統一發送到控制單元。第二，中央控制單元。在具體發展的過程中中央控制單元運行要能夠有效接收到發電單元的信息，并對這個信息進行匯總處理。在中央控制單元中能量管理系統是核心內容，在具體使用的過程中具備發電管理、負荷預測、電力信息采集管理的功能。第三，通信網絡。在通信網絡的作用下能夠確保各個軟硬件系統單元信息有效交互。2．功能虛擬電廠通過一系列的功能作用能夠增強整個分布式電源、儲能和負荷參與系統運行的基本能力。同時，從整個系統運行發展實際情況來看，虛擬電廠在運行的過程中能夠有效預測大型光伏能源和混合新能源在整個發電廠中的發電量，從而實現對電力系統內部信息的有效平衡。另外，在市場交易的過程中，虛擬電廠還能夠開展有效的交易。

2分布式光伏發電概述

光伏發電主要是指將太陽能直接轉變為電能，這些轉變材料都是由晶體硅和薄膜塑料等半導體材料組成的。光伏系統產生的直流電可以被存儲到電池中，也可以通過逆變器轉變為交流電，來為人們生活發展提供重要支持。光伏發電系統包含太陽能電池組件、蓄電池、充放電控制，如果有交流負載需要并入到電網，則需要額外配置不同的逆變器。分布式發電主要是指發電功率在幾千瓦或者十兆瓦的小型化、規模化、分散化的布置在用戶周圍的能夠就地處理的發電單元。在國家發展的有關規定中將分布式發電概括為在用戶周圍的，裝機量比較少的，且電能主要由用戶自己使用和就地利用的可再生資源、資源綜合利用發電設施或者具備電力輸出能力的多聯供系統。分布式發電根據用戶所需要的一次能源具體可以分為基于化石能源的分布式發電技術和基于可再生資源的發電技術形式。分布式光伏發電的技術分類和具體應用領域如圖1所示。分布式發電的核心是就地消納，當時全球范圍內有九成以上的電力負荷都是被集中統一管理的，具備大電網、高電壓的特點，但是在人類社會的不斷發展下，以往的供電系統不再能夠滿足負荷對供電質量和安全性的要求。大電網和分布式系統的結合不僅能夠提升分布式光伏發電系統的靈活性和安全性，而且還能夠在配電網運行發展中節省資源的消耗。分布式發電的優勢具體表現在以下幾個方面：第一，將分布式發電系統和建筑物建設結合在一起，可以將電力系統安裝在墻面或者屋頂上，節省了資源的消耗。第二，能夠實現對分散性可再生資源的合理利用，減少化石燃料燃燒對周圍環境帶來的污染。第三，分布式發電系統和大型發電系統相比具有節省資金消耗的特點。第四，分布式發電系統在使用的時候接近用戶負荷，由此減少了電能的輸送消耗。

3虛擬電廠在分布式光伏發電中的運用

3．1虛擬電廠在光伏示范區域的應用前景

虛擬電廠在分布式光伏發電中的應用為整個示范區的運作提供了一種經營模式的創新方案，為虛擬電廠的運行發展提供了一個重要的探索平臺。從實際應用情況來看，虛擬電廠的設置符合分布式光伏發電應用示范區模式的要求。在電力企業內部經營發展推動力的要求下，虛擬電廠模式運作對投融資發展模式、專業化服務模式創新等提出了更高的要求。同時，在經營管理需求方面，示范區域范圍內分布式光伏發電的規模不斷擴大，在這個過程中會出現局部光伏滲透過高等問題，由此對分布式光伏的監控和運行管理也提出了更高的發展要求，結合這種要求在未來發展的過程中需要打造和高滲透率光伏接人配電網適應的監控管理平臺。虛擬電廠和分布式光伏發電應用示范區域范圍內經營發展模式需求存在較多的相似點，具體表現在以下幾個方面：第一，虛擬電廠在運行的過程中具備分布式電源的監控管理功能，在使用的過程中能夠滿足示范區對高滲透率分布光伏的基本管理需求。虛擬電廠在運行的時候擁有統一的管理平臺，能夠實現分布式光伏管理系統的標準化發展，提升整個分布式光伏發電的管理水平。第二，虛擬電廠在發展的過程中注重經營管理理念，能夠實現對數量眾多、容量較小、獨立分散電源的有效管理。第三，虛擬電廠在市場機制的作用下能夠更好地激發出分布式光伏發電的基本商品屬性，從而更好的促進分布式光伏發電穩定、長遠、可持續發展。第四，虛擬電廠能夠積極探索出未來高滲透率分布式光伏發電路徑，從而更好地推進各項負荷側技術發展。第五，分布式光伏發電示范區的打造為虛擬電廠提供了一個理想化的發展平臺。從當前發展實際情況來看，虛擬電廠在我國發展不夠成熟，在具體發展的過程中缺乏與之配套的管理模式、電力市場、產業設備等。在缺乏穩定市場機制的影響下分布式電源參與電網運行電機制，分布式電源業主參與虛擬電廠發展建設的積極性不強。分布式光伏發電示范區的條件和政策為虛擬電廠的發展提供了更為廣闊的發展空間，同時，從國家政策方面也為分布式光伏發電的發展提供了政策的支持，開始允許分布式光伏發電項目為電力用戶提供直接的電力支持，從而促進示范區管理發展。

3．2虛擬電廠在分布式光伏發電中的應用基礎支持

虛擬電廠在運行發展的過程中具備資源互補和資源協調的特點，同時，分布式光伏發電在示范區的應用具備技術和市場兩方面的發展支持。第一，在市場方面，虛擬電廠自身所具有的行業價值更好地吸引了分布式光伏示范區的參與發展，在靈活的市場機制作用下能夠為虛擬電廠的穩定發展提供有力支持。虛擬電廠在分布式光伏發電中的應用還得到了政府部門的支持，使示范區的發電和用電效益得到有效優化。第二，在技術方面。虛擬電廠具備與之發展相協調的控制單元，能夠對儲能進行有效的管理，實現對分布式電源的統一調控，在專業系統的支持下能夠為分布式電源運行情況和狀態提供重要的支持。

4結束語

綜上所述，虛擬電廠在分布式光伏發電中的應用為示范區發展提供了一種新型模擬經營方案，同時，示范區也為虛擬電廠的發展提供相應的探索發展平臺。在虛擬電廠和分布式光伏發電系統的配合下拓展了虛擬電廠的發展前景和發展方向。在示范區發展規模的不斷擴大和示范引領作用的日益凸顯下，未來的配電網運行發展將面臨更加復雜的發展方向和發展空間。在這種情況下需要相關人員重新明確虛擬電廠的發展條件和發展基本方向，不斷為虛擬電廠在分布式光伏發電中的應用提供更加有力的支持。在未來，虛擬電廠在分布式光伏發電應用需要著重考慮好以下幾個方面的問題，分別為：①主體準人條件問＿。即在虛擬電廠發展的過程中需要進一步明確各個建設主體的發展方向和責任劃分。②準人范圍和發展責任問題。結合電力企業發展實際情況來合理定位虛擬電廠的發展范圍和基本職能。

參考文獻

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作者：熊文 危國恩 王莉 徐全 于力 姜臻 單位：廣州供電局有限公司