15、虚拟电厂：概念、挑战与应用前景

虚拟电厂：概念、挑战与应用前景

1. 虚拟电厂基础概念

虚拟电厂（VPP）是一种基于云计算的虚拟系统，它将分散的能源资源整合在一起。在VPP中，测量线显示分布式能源资源（DER）的发电或消耗情况，可用容量定义为可用性与测量线之间的差值。VPP在激活期间计算容量，即基线（虚线）与测量线之间的差异，并将此计算结果与其他数据共享给输电系统运营商（TSO）或配电系统运营商（DSO）。

2. VPP系统架构

2.1 通信系统架构

VPP的通信系统具有层次结构，包括现场区域网络（FANs）、广域网络（WANs）、邻域网络（NANs）和家庭区域网络（HANs）。根据覆盖区域和智能电网应用，通信网络按不同的服务质量（QoS）需求进行分类。可用于提供经济高效解决方案的通信技术有光纤、数字用户线路（DSL）和蜂窝技术（2G、3G和4G）。在基于IP和以太网的VPP通信系统中，传输控制协议（TCP）用作可靠的传输协议，而虚拟专用网络（VPN）用于满足QoS和安全需求。

graph LR
    A[VPP通信系统] --> B[现场区域网络FANs]
    A --> C[广域网络WANs]
    A --> D[邻域网络NANs]
    A --> E[家庭区域网络HANs]

2.2 通信要求

提供辅助服务的单元，无论是传统发电厂还是VPP中采用的系统，都必须满足ENTSO - E运营手册中定义的技术和通信要求。标准规定了预定义的激活时间（TA）和周期时间（TC）参数，以实现对负载和频率变化的控制。