5G時代新型電力系統(tǒng)的電力物聯(lián)網(wǎng)管理辦法
安科瑞 劉川
新型電力系統(tǒng)是以最大化消納新能源為主要任務(wù),以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)為樞紐平臺,以源網(wǎng)荷儲互動與多能互補(bǔ)為支撐,具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動這五大基本特征的電力系統(tǒng)。
新型電力系統(tǒng)包含四個部分,新型輸電系統(tǒng)、新型發(fā)電系統(tǒng)、新型用電系統(tǒng)、新型配電系統(tǒng)。我認(rèn)為,虛擬電廠是在配電和用電領(lǐng)域的資源聚合、資源管理,以及參與市場化交易這樣的一個過程。
這五大特征也一一對應(yīng)了新型電力系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展的目標(biāo):
1. 推動電力系統(tǒng)向大規(guī)模高比例新能源方向演進(jìn),生產(chǎn)側(cè)實(shí)現(xiàn)清潔化,低碳化,加快建設(shè)國家電力市場。
2. 創(chuàng)新電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)和運(yùn)行模式。積極發(fā)展智能微電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)兼容,完善區(qū)域電網(wǎng)主網(wǎng)架結(jié)構(gòu);推動電網(wǎng)之間柔性可控互聯(lián)。
3.增強(qiáng)電源協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行能力。
4.加強(qiáng)新型儲能技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用??梢钥吹剑谛滦碗娏ο到y(tǒng)建設(shè)中,儲能將作為一個新的構(gòu)成要素在系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。
5.在用戶側(cè)大力提高電力負(fù)荷彈性。這里提到以虛擬電廠作為主要建設(shè)的一個方向。
新型電力系統(tǒng)中,綠色-安全-經(jīng)濟(jì)的不可能三角無處不在為實(shí)現(xiàn)新能源高效消納、降低用電成本、助力大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,第三方運(yùn)營機(jī)構(gòu),如虛擬電廠作為“緩沖層”是必須的。
為此,國網(wǎng)積極推動構(gòu)建省域的虛擬電廠運(yùn)營管控系統(tǒng)統(tǒng)一支撐平臺,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成以及聚合商用戶統(tǒng)一管理,并針對省市級的規(guī)?;摂M電廠運(yùn)營管控體系需要,構(gòu)建基礎(chǔ)管理-資源池管理-交易運(yùn)營管理-協(xié)調(diào)控制管理-營業(yè)廳等功能模塊框架。目前,安科瑞已搭建上海191棟商業(yè)辦公建筑的能耗數(shù)字化管理系統(tǒng)和嘉定區(qū)140多所學(xué)校的配電數(shù)字化運(yùn)維系統(tǒng),而微電網(wǎng)微電網(wǎng)數(shù)字化是虛擬電廠的基礎(chǔ)建設(shè)。
AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)融合企業(yè)負(fù)荷側(cè)的電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計(jì)、電能質(zhì)量分析及治理、智能照明控制、主要用能設(shè)備監(jiān)控、充電樁運(yùn)營管理、分布式光伏監(jiān)控、儲能管理等功能,用戶通過一個平臺即可全局、整體的對企業(yè)微電網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運(yùn)維,同時滿足企業(yè)用電可靠、安全、節(jié)約、有序用電要求。

企業(yè)微電網(wǎng)的數(shù)字化系統(tǒng)(EMS)包含安裝于現(xiàn)場的傳感器、智能網(wǎng)關(guān)和微電網(wǎng)數(shù)字化軟件。傳感器用于監(jiān)測和控制建筑的負(fù)荷設(shè)備和分布式發(fā)電設(shè)備(系統(tǒng)),現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)接入邊緣計(jì)算智能網(wǎng)關(guān),每個智能網(wǎng)關(guān)可以看做是一個區(qū)域指揮部,采集所接傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后上傳EMS或轉(zhuǎn)發(fā)第三方平臺,網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)預(yù)設(shè)閾值或自動學(xué)習(xí)來執(zhí)行邏輯計(jì)算,并執(zhí)行EMS的指令。EMS可以看做是企業(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)生成各類圖表、控制策略和分析結(jié)論,并響應(yīng)虛擬電廠的調(diào)度指令,系統(tǒng)架構(gòu)圖如上圖所示。