中國儲能網(wǎng)訊：8月20日，在國網(wǎng)湖北省電力有限公司虛擬電廠管控云平臺上，各類分布式電源數(shù)據(jù)實(shí)時跳動，工作人員通過系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整聚合資源出力，精準(zhǔn)響應(yīng)電網(wǎng)供需變化，保障高溫期間用電穩(wěn)定可靠。
近年來，國網(wǎng)湖北電力大力推進(jìn)虛擬電廠建設(shè)，建成省級虛擬電廠管控云平臺，并在控制技術(shù)、市場機(jī)制等方面不斷探索，增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力。
挖掘潛力 構(gòu)建“五層”虛擬電廠生態(tài)體系
8月6日，國網(wǎng)湖北電力調(diào)控中心的虛擬電廠管控云平臺的工作顯示屏上，數(shù)家虛擬電廠量價曲線實(shí)時更新。據(jù)值班員介紹，當(dāng)日虛擬電廠執(zhí)行偏差率約為3%，后續(xù)將形成較好的市場收益。
虛擬電廠并非實(shí)體電廠，而是通過先進(jìn)信息技術(shù)聚合分散的分布式能源資源形成的“云端電廠”。具體來說，它是聚合分布式發(fā)電、儲能系統(tǒng)、商業(yè)樓宇、5G鐵塔基站、新能源汽車等各類分散資源的新型電力運(yùn)行組織模式。
湖北電網(wǎng)是三峽水電外送的起點(diǎn)、西電東送的通道、南北互供的樞紐。國網(wǎng)湖北電力調(diào)控中心虛擬電廠工作室主管汪紅波介紹，該公司整合挖掘各類可調(diào)節(jié)資源潛力，加快構(gòu)建“五層”（資源層-應(yīng)用層-技術(shù)層-運(yùn)營層-指揮層）聯(lián)動的虛擬電廠生態(tài)體系，提升電網(wǎng)運(yùn)行水平。
截至7月底，湖北虛擬電廠管控云平臺陸續(xù)接入華能等38家虛擬電廠運(yùn)營商。湖北虛擬電廠總體報裝容量2200萬千瓦，可調(diào)資源包括車網(wǎng)互動充電樁、鐵塔基站、空調(diào)、工業(yè)負(fù)荷等20余類。
國網(wǎng)湖北電力依托調(diào)度支持系統(tǒng)、交易系統(tǒng)、電力負(fù)荷管理系統(tǒng)等，為虛擬電廠運(yùn)營商提供用戶建模、用電信息核對、交易組織、運(yùn)營監(jiān)測等服務(wù)，保障虛擬電廠運(yùn)營商高效參與電力現(xiàn)貨市場。該公司通過打通虛擬電廠參與現(xiàn)貨市場交易全業(yè)務(wù)流程，推進(jìn)發(fā)電廠、電網(wǎng)企業(yè)、工商業(yè)用戶等主體協(xié)同互動、實(shí)現(xiàn)共贏。
削峰填谷 助力平衡電力供需
截至7月底，湖北風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)5354.61萬千瓦，占全省電源總裝機(jī)的40.29%。新能源已成為湖北省內(nèi)第一大電源，出力最大占比超過全省用電負(fù)荷的75%。
針對風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動性和間歇性特點(diǎn)，虛擬電廠通過削峰填谷，助力新能源電量高效消納。當(dāng)新能源大發(fā)、滿發(fā)時，電網(wǎng)發(fā)電功率大于用電負(fù)荷，出現(xiàn)用電低谷，此時用虛擬電廠調(diào)動資源填谷，消納富余新能源電量；當(dāng)出現(xiàn)用電高峰，虛擬電廠則調(diào)度儲能等資源釋放電能，增強(qiáng)供電能力。
國網(wǎng)湖北電力虛擬電廠管控云平臺通過應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)通信與智能控制技術(shù)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，當(dāng)用電低谷出現(xiàn)，管控平臺發(fā)出“指令”，引導(dǎo)工業(yè)用戶在此時段“加足馬力”增加生產(chǎn)用電，讓每一度電都能得到充分利用。1月26日，江西電網(wǎng)預(yù)測，當(dāng)日10時15分至16時新能源大發(fā)，而用電處于低谷。湖北虛擬電廠響應(yīng)江西電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求，在國網(wǎng)華中分部統(tǒng)籌下，提前發(fā)出邀約，省內(nèi)5家虛擬電廠參與響應(yīng)，引導(dǎo)冶金、水泥等行業(yè)企業(yè)調(diào)整生產(chǎn)時序，為消納江西富余新能源電量騰挪空間，實(shí)現(xiàn)了華中區(qū)域虛擬電廠調(diào)節(jié)資源的跨省調(diào)用。
“此次響應(yīng)期間，湖北虛擬電廠最大填谷電力達(dá)23.39萬千瓦，按每千瓦時0.11元進(jìn)行補(bǔ)貼，共為參與企業(yè)創(chuàng)造輔助服務(wù)收益5243.76元?！眹W(wǎng)湖北電力調(diào)控中心虛擬電廠工作人員張金明說。
虛擬電廠是一套先進(jìn)的智能調(diào)度控制系統(tǒng)。它將工廠等用電大戶的可中斷空調(diào)等負(fù)荷納入控制序列，在不影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和企業(yè)正常生產(chǎn)的情況下，通過精準(zhǔn)調(diào)控達(dá)到電力電量平衡。當(dāng)前，湖北虛擬電廠累計驗(yàn)證雙向調(diào)節(jié)能力287.35萬千瓦，其中下調(diào)能力218.53萬千瓦、上調(diào)能力68.82萬千瓦，在省間、省內(nèi)電力市場中具有較好的參與基礎(chǔ)和應(yīng)用前景。
上半年，湖北虛擬電廠參與輔助服務(wù)市場交易28次，累計調(diào)節(jié)電量達(dá)3001.48萬千瓦時。
電網(wǎng)調(diào)頻 迅速響應(yīng)負(fù)荷變化
目前，國網(wǎng)湖北電力累計在運(yùn)5127個新能源汽車充電站18427臺充電樁。6月20日，由湖北電力科學(xué)研究院聯(lián)合國網(wǎng)電動汽車服務(wù)湖北有限公司打造的調(diào)頻充電站虛擬電廠正式運(yùn)行。當(dāng)新能源汽車開進(jìn)充電站連接車網(wǎng)互動充電樁時，充電樁已經(jīng)“不動聲色”參與了省域電網(wǎng)調(diào)頻。
湖北電科院高級工程師饒瑋介紹，電力系統(tǒng)中的負(fù)荷是不斷變化的，電網(wǎng)頻率的波動會直接影響發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過調(diào)頻，電力系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)負(fù)荷變化，調(diào)整發(fā)電機(jī)出力，保持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。
1月，國網(wǎng)湖北電力創(chuàng)新研發(fā)了虛擬電廠參與調(diào)頻的車網(wǎng)互動系統(tǒng)。此系統(tǒng)可以巧妙地將散布全省的車網(wǎng)互動充電樁等資源聚合起來。其中，車網(wǎng)互動充電樁宛如一個個“分布式充電寶”，一旦電網(wǎng)頻率出現(xiàn)波動，它們能在毫秒間捕捉到異常，隨即迅速響應(yīng)，精準(zhǔn)對電網(wǎng)頻率進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，助力電網(wǎng)時刻保持安全穩(wěn)定運(yùn)行。
5月27日10時50分，在位于漢川市霍城大道西側(cè)的國家電網(wǎng)充電站，10余個車網(wǎng)互動充電樁在為新能源汽車充電。當(dāng)時，孝感電網(wǎng)進(jìn)入日負(fù)荷高峰時段，國網(wǎng)湖北電力調(diào)控中心立即對虛擬電廠發(fā)出“調(diào)頻邀約”指令。很快，充電站的調(diào)頻設(shè)備自動響應(yīng)，降低部分充電樁輸出功率，參與電網(wǎng)調(diào)頻。僅10秒鐘后，充電樁功率又恢復(fù)至100%，電網(wǎng)調(diào)頻任務(wù)完成，而新能源汽車充電過程不受影響。
“以每個車網(wǎng)互動充電樁最低可調(diào)30千瓦計算，若全省有1000個正在運(yùn)行的充電樁參與調(diào)頻，可調(diào)功率至少可達(dá)3萬千瓦，相當(dāng)于1個小型發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻能力，關(guān)鍵時刻能夠有效緩解區(qū)域電網(wǎng)頻率的波動壓力。”饒瑋說。目前，這套技術(shù)和相應(yīng)裝備已在湖北126個國家電網(wǎng)充電站推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)充換電負(fù)荷資源參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場。
