虛擬電廠數(shù)字化是指通過先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，將虛擬電廠所涉及的分布式能源、儲(chǔ)能設(shè)備、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等資源進(jìn)行整合與優(yōu)化管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的智能調(diào)控和高效運(yùn)行。以下是關(guān)于虛擬電廠數(shù)字化的詳細(xì)介紹：
? 數(shù)字化技術(shù)架構(gòu)
? 感知層：依托智能電表、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)終端等設(shè)備，實(shí)時(shí)采集分布式光伏出力、儲(chǔ)能充放電狀態(tài)、空調(diào)負(fù)荷溫度等數(shù)據(jù)。例如，蘇州相城區(qū) “源網(wǎng)荷儲(chǔ)” 虛擬電廠項(xiàng)目通過六表合一高頻采集終端，以普通表計(jì) 4000 倍的采樣頻率精準(zhǔn)分析電能質(zhì)量，同步預(yù)警碳排放異常。
? 控制層：采用集中式、分散式或混合式控制結(jié)構(gòu)，通過智能調(diào)度算法優(yōu)化資源配置。深圳虛擬電廠管理中心接入超 24 萬千瓦負(fù)荷資源，可在 1 分鐘內(nèi)削減 1.3 萬千瓦負(fù)荷，其控制精度達(dá)到毫秒級(jí)，相當(dāng)于動(dòng)態(tài)平衡 2000 戶家庭用電需求。
? 市場(chǎng)層：構(gòu)建與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、綠電交易市場(chǎng)的對(duì)接機(jī)制。德國(guó) NextKraftwerke 公司通過中央控制系統(tǒng)的 M2M 實(shí)時(shí)通信，將沼氣、風(fēng)電、光伏等可再生能源與工業(yè)負(fù)荷聚合，在 EPEX SPOT 等交易所參與能源現(xiàn)貨交易，2020 年實(shí)現(xiàn) 15.1T 瓦時(shí)能源交易量，營(yíng)業(yè)額達(dá) 6.27 億歐元。
? 數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)
? 通信技術(shù)：通過高速、穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)，確保各類能源設(shè)備與虛擬電廠控制中心之間能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地傳輸數(shù)據(jù)，這是實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式能源資源統(tǒng)一調(diào)度的基礎(chǔ)。例如，5G 通信技術(shù)的應(yīng)用，極大地提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎涂煽啃?，為虛擬電廠的高效運(yùn)行提供了有力保障。
? 智能計(jì)量與監(jiān)測(cè)技術(shù)：能夠?qū)δ茉吹纳a(chǎn)、傳輸和消費(fèi)進(jìn)行精確計(jì)量和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為后續(xù)的優(yōu)化調(diào)度提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。
? 優(yōu)化算法與控制策略：基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)模型，通過智能算法對(duì)各類能源資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)電力供需平衡和系統(tǒng)運(yùn)行成本的最小化。
? 數(shù)字化平臺(tái)作用
? 數(shù)據(jù)處理與分析：虛擬電廠數(shù)字化平臺(tái)猶如一個(gè) “智慧大腦”，負(fù)責(zé)對(duì)海量的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析和處理。通過該平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式能源資源的全景監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)能源的生產(chǎn)和消費(fèi)趨勢(shì)。
? 交易策略制定：數(shù)字化平臺(tái)集成了電力市場(chǎng)交易模塊，能夠根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)和電網(wǎng)需求，自動(dòng)制定最優(yōu)的交易策略，參與電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等各類電力市場(chǎng)交易，為虛擬電廠創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。例如，在用電高峰時(shí)段，平臺(tái)可根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格和電網(wǎng)負(fù)荷情況，調(diào)度儲(chǔ)能設(shè)備放電并減少部分可調(diào)節(jié)負(fù)荷的用電，同時(shí)將多余的電力以高價(jià)出售，從而實(shí)現(xiàn)收益最大化。
? 數(shù)字化應(yīng)用案例
上海虛擬電廠：隨著一條指令自上海市虛擬電廠管理中心發(fā)出，散布于城市各處的資源被精準(zhǔn)激活，寫字樓的空調(diào)溫度微微上調(diào)，充電樁的功率智能調(diào)低，工廠內(nèi)部?jī)?chǔ)能切換至放電模式等，一系列操作之后，近 20 萬千瓦的用電負(fù)荷高峰被平穩(wěn)削去。在國(guó)網(wǎng)上海市電力公司的虛擬電廠管理中心，通過數(shù)字化技術(shù)聚合起分散于千企萬戶的電力資源，在關(guān)鍵時(shí)刻釋放出巨大能量。
