虚拟发电厂课件.ppt

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1、虚拟发电厂未来智能配电网的重要发展方向选题背景与意义随着社会经济的发展和新技术的不断涌现，电力需求，能源需求都在持续增长。环境，气候问题逐渐凸显出来，各国电力系统也发生了一系列的问题事故，如2003年的美加大停电、2005年的莫斯科大停电、2006年的伦敦大停电以及2008年我国南方因雪灾造成的许多市县的电力事故等。加上能源的短缺，各国都已将节约能源，提高能源效率作为基本能源政策，并实施了一系列节能减排的措施。电力需求侧管理（DemandSideManagement,DSM），已成为与煤炭、石油、天然气和电力等同等重要的“第五能源”。美加大停电莫斯

2、科大停电选题背景与意义虚拟发电厂（VirtualPowerPlant,简称VPP）是电力需求侧管理的一个创新模式，可以在达到建设常规电厂和相应输配电系统的同时，提高电能使用效率和减少用户电力消耗。虚拟发电厂是能量管理系统和控制的小型和超小型分散发电机组成的一个集合性电站。虚拟电厂的拥有者和操作者可以通过由电脑运算的操作规划来获得技术、经济和生态方面的益处。在风力发电等分布式电源逐渐进入家庭之后，虚拟发电厂技术可以实现家庭或个体负载将多余电量反哺电网的可能，并且合理分配周期性分布式电源与可分派分布式电源的工作时间，有效协调地区电能需求和电力批发市场的

3、电力需求。国内外研究现状在欧美，虚拟发电厂的提出成为了应对各类分布式电源控制问题的解决方案，在一些地区大规模的虚拟发电厂作为实验项目已经开始运行。慕尼黑电力公司通过其中一座新建成的虚拟发电厂，同时运营了六台热电联产机组、五个水电站和一座风电场，其实际能效和经济效益均要高于单独运行这些电厂。另一座虚拟发电厂是为莱茵集团的电力公司而建。在投运初期，该虚拟发电厂的发电量达到2万千瓦，到2015年将可扩容至20万千瓦。美国通过政府部门制定了虚拟政策及规则，以市场化运作模式，用过基于市场的财政激励政策，调动各方参与虚拟电厂建设的积极性，实现能效的提高；日本也

4、是一个极其需要虚拟电厂的国家。由于日本破坏性的地震和海啸后，重建工作的时候面临的很严重的电力短缺局面。专家们相信，创建虚拟电厂比增加集中式发电厂更为快速有效的适应不断变化的能源需求。国内外研究现状在国内，自2005年以来，江苏、广东、上海等省市地区开展了虚拟电厂的试点工作，北京、河北等地也正积极探讨虚拟电厂的建设，累积了一定的经验，同时形成了一定的规模。但我国在虚拟电厂工作中仍处于探索和试营阶段，相关实施机制、技术措施、配套政策、组织模式等等均有待完善。开展虚拟电厂及其应用的研究，可以对政府、电网企业、电力用户、能源公司以及包括金融机构，节能认证机

5、构等都产生积极的作用，所以促进我国在虚拟电厂中的发展，对国家有着十分积极的意义虚拟发电厂的控制方式一直是研究中的重点与难点。首先，虚拟电厂的特殊结构造成运用数学模型进行最优化计算上的困难。第二，由于虚拟发电厂必须提供一个分散机组在线控制的自动化方式,例如补偿不平衡电能，目前尚没有操作者能实时检查和改正结果。虚拟发电厂技术虚拟发电厂的概念虚拟发电厂的结构虚拟发电厂的分类虚拟发电厂的控制方式虚拟发电厂的通信结构虚拟发电厂的运行虚拟发电厂与微电网虚拟发电厂的概念虚拟发电厂技术（VPP，VirtualPowerPlant），是指通过虚拟控制中心将可控负荷、

6、分布式电源（DER）和储能系统有机结合起来，在电网中以特别电厂的身份参与运行。虚拟电厂的每一部分均与控制中心相连，通过智能电网的双向信息传送，对机端潮流、受端负荷以及储能系统进行统一调度，最终降低发电损耗，降低电网峰值负荷，减少温室气体排放，优化资源利用，提高供电可靠性。（事实上，虚拟发电厂在现今而言依然处于一个理论与实验阶段，在文字上并没有对它有一个确定的定义。）虚拟电厂基本结构虚拟发电厂的结构一分布式电源二中央能源单元三可控负荷分布式电源1）公用分布式电源：这类电源包含了风力、水力等发电站，这些发电站本身就是以投放电力近于电网为目的而建造的，但

7、是由于其发电量的变化和难以预测性而需要通过虚拟发电站来整合。2）家庭分布式电源：这是一类小型的，为个人住宅、商业或工业分部服务的分布式电源。这些电源在自主负责的电力需求满足之后，如果有盈余，可以将多余的电力反哺给电网；同时，若此类电源无法满足个体的用电需求时，电网也可以向个体提供能源。分布式电源随着家庭分布式电源逐渐融入电网，这些分布式电源可以自行组合成为一个微电网。而这些微电网，都需要一个中央控制系统来协调其组成部分的运作。使用虚拟发电厂的概念，每个微电网以及分布式电源可以作为一个整体运行，并且在系统管理任务中可以正常调用。一些分布式电源具有周期

8、性的特性，比如：风能、没有储能设备的光伏发电系统；而另一些分布式电源，比如燃料电池和微型涡轮机，是可分派的，他们可以迅速、