1 綜述

虛擬發(fā)電廠本質(zhì)上是利用能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，整合數(shù)千家企業(yè)微電網(wǎng)分散的可控負(fù)荷、充電樁、分布式光伏、分布式儲能等，成為一定規(guī)模、可調(diào)節(jié)的負(fù)荷資源和發(fā)電容量。通過這個看不見的“發(fā)電廠"，我們可以配合大電網(wǎng)的需求響應(yīng)，解決電網(wǎng)峰谷差異大、局部電力供應(yīng)緊張等問題，同時盈利，這對電網(wǎng)和電力企業(yè)來說是一個雙贏的局面。今年以來，虛擬發(fā)電廠得到了政策的頻繁支持，在行業(yè)內(nèi)掀起了一股發(fā)展熱潮。主要原因是中國電力峰谷差異日益突出，未來供給日益穩(wěn)定。

虛擬發(fā)電廠在國外已經(jīng)有了相對成熟的運行機制，但在現(xiàn)階段，國內(nèi)虛擬發(fā)電廠實際實施的項目很少，而且大部分都是試點項目。正如俞慶先生所說，一方面，虛擬發(fā)電廠目前無法持續(xù)盈利；另一方面，虛擬發(fā)電廠的基礎(chǔ)設(shè)施，即大量企業(yè)的微電網(wǎng)數(shù)字化程度太低。在早期階段，需要投入更多的資源來實現(xiàn)企業(yè)微電網(wǎng)的數(shù)字化。企業(yè)微電網(wǎng)側(cè)低水平數(shù)字化已成為虛擬發(fā)電廠發(fā)展的最大制約因素之一。

2 如何建立企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化？

企業(yè)的能源管理意識決定了企業(yè)電網(wǎng)的數(shù)字化水平。預(yù)測，下一步將有進一步的政策（如需求響應(yīng)、能源雙重控制和碳排放約束）和價格激勵機制，以促進企業(yè)建立微電網(wǎng)數(shù)字化，為虛擬發(fā)電廠的推廣和發(fā)展建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，提高企業(yè)的能源管理意識，通過數(shù)字能源管理為企業(yè)創(chuàng)造價值。企業(yè)如何建立自己的微電網(wǎng)數(shù)字化？

企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字系統(tǒng)(EMS)它包括安裝在現(xiàn)場的傳感器、智能網(wǎng)關(guān)和微電網(wǎng)數(shù)字軟件。傳感器用于監(jiān)控和控制企業(yè)內(nèi)部的負(fù)載設(shè)備和分布式發(fā)電設(shè)備（系統(tǒng)）。智能網(wǎng)關(guān)用于計算現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)接入邊緣。每個智能網(wǎng)關(guān)都可以被視為區(qū)域指揮部。收集連接到的傳感器數(shù)據(jù)，上傳EMS，并在協(xié)議轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)發(fā)第三方系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)預(yù)設(shè)閾值或自動學(xué)習(xí)實施邏輯計算，并執(zhí)行EMS指令。EMS可以被視為企業(yè)微電網(wǎng)的指揮部，根據(jù)智能網(wǎng)關(guān)上傳的數(shù)據(jù)生成各種圖表和控制策略

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字系統(tǒng)集電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計、電能質(zhì)量分析與管理、智能照明控制、主要能耗設(shè)備監(jiān)控、充電樁運行管理、分布式光伏監(jiān)控、儲能管理等功能于一體。用戶可以通過一個平臺對企業(yè)微電網(wǎng)進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運行維護，同時滿足企業(yè)可靠、安全、經(jīng)濟、高效、有序的用電要求。

3 微電網(wǎng)數(shù)字系統(tǒng)功能

3.1 電力監(jiān)控

變壓器、斷路器、DC屏幕、母排、無功補償柜、電纜等配電相關(guān)設(shè)備的電氣參數(shù)、運行狀態(tài)和觸點溫度實時監(jiān)測和控制企業(yè)35kV變電站至0.4kV配電，監(jiān)測和控制企業(yè)微電網(wǎng)主電路的電能質(zhì)量，及時處理故障并發(fā)出報警信息，提高企業(yè)供電可靠性。

3.2 能耗分析

收集企業(yè)電、水、氣等能耗，分類分項統(tǒng)計能耗，計算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)和趨勢，診斷主要能耗設(shè)備的能效，計算企業(yè)碳排放，為企業(yè)制定碳峰值和碳中和路線提供數(shù)據(jù)支持。

3.3 照明控制

智能照明控制功能可實現(xiàn)定時控制、照明感應(yīng)控制、場景控制、集中控制、調(diào)光控制等。根據(jù)企業(yè)情況，并結(jié)合紅外傳感器和超聲波傳感器，實現(xiàn)人們的照明和照明熄滅，為企業(yè)節(jié)約照明用電。

3.4 分布式光伏監(jiān)測

對逆變器運行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量和收益統(tǒng)計、光伏發(fā)電功率控制等企業(yè)分布式光伏電站的運行情況進行監(jiān)控。

 3.5 儲能管理

監(jiān)控儲能系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)(BMS)并且儲能變流器(PCS)運行模式、功率控制模式、功率、電壓、電流、頻率等預(yù)定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、儲能系統(tǒng)的充放電策略是根據(jù)企業(yè)的峰谷特點和電價波動，控制儲能系統(tǒng)的充放電模式，實現(xiàn)峰峰填充，降低企業(yè)的用電成本，如圖6所示。

3.6 充電樁運行管理

監(jiān)控企業(yè)微電網(wǎng)充電樁的運行狀態(tài)，提供充電樁收費管理和狀態(tài)監(jiān)控功能，根據(jù)企業(yè)負(fù)荷率的變化和虛擬發(fā)電廠的調(diào)度指令調(diào)整充電樁的充電功率，使企業(yè)微電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行。

3.7 需求響應(yīng)

根據(jù)企業(yè)負(fù)載波動數(shù)據(jù)，結(jié)合虛擬發(fā)電廠的調(diào)度指令，平臺可以通過向儲能系統(tǒng)發(fā)布控制策略來調(diào)整充電和發(fā)電時間，從而決定如何參與電網(wǎng)需求響應(yīng)。平臺在需求響應(yīng)期間調(diào)整可控負(fù)載功率，停止向可中斷負(fù)載供電。需求響應(yīng)控制策略可根據(jù)企業(yè)可控負(fù)載數(shù)據(jù)制定，實現(xiàn)一鍵響應(yīng)。

4 微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)硬件設(shè)備

除軟件外，安科瑞還擁有現(xiàn)場傳感器、智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，包括高低壓配電綜合保護和監(jiān)測產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電能質(zhì)量控制、照明控制、新能源充電樁、電氣消防解決方案等，為企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化提供一站式服務(wù)能力。

5 結(jié)束語

正如文章所說，“負(fù)荷側(cè)數(shù)字化的本質(zhì)是提高管理意識"。企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)是大勢所趨，是虛擬發(fā)電廠發(fā)展的必要條件，也是企業(yè)提高能源管理水平的必要手段。隨著雙碳政策和電力改革政策的推進，為了提高能源利用效率，解決電網(wǎng)峰谷差異較大的問題，越來越多的政策工具將不可避免地擺在桌面上，包括增加電價波動、擴大峰谷電價差異、雙重能耗控制等。在這種情況下，僅僅依靠人工管理是無法適應(yīng)政策和電價變化的。提前建立和適應(yīng)能源數(shù)字化管理的企業(yè)