2)能量存储系统可以补偿可再生能源发电出力波动性和不可控性,适应电力需求的变化,改善可再生能源波动所导致的电网薄弱性,增强系统接纳可再生能源发电的能力和提高能源利用效率。
3)通信系统是虚拟电厂进行能量管理、数据采集与监控,以及与电力系统调度中心通信的重要环节。通过与电网或者与其他虚拟电厂进行信息交互,虚拟电厂的管理更加可视化,便于电网对虚拟电厂进行监控管理。
根据虚拟电厂信息流传输控制结构的不同,虚拟电厂的控制方式可以分为:集中控制方式、分散控制方式、完全分散控制方式。
①集中控制方式下的虚拟电厂可以完全掌握其所辖范围内分布式单元的所有信息,并对所有发电或用电单元进行完全控制。
②分散控制方式下的虚拟电厂被分为多个层次。处于下层的虚拟电厂的控制协调中心控制辖区内的发电或用电单元,再由该级虚拟电厂的控制协调中心将信息反馈给更高一级虚拟电厂的控制协调中心,从而构成一个整体的层次结构。
③在完全分散控制方式下,虚拟电厂控制协调中心由数据交换与处理中心代替,只提供市场价格、天气预报等信息。而虚拟电厂也被划分为相互独立的自治的智能子单元。这些子单元不受数据交换与处理中心控制,只接受来自数据交换与处理中心的信息,根据接受到的信息对自身运行状态进行优化。
2、虚拟电厂的研究现状
2.1模拟框架问题
对于虚拟电厂的模型框架构造方面,国内外的学者们进行了一系列的研究。虚拟电厂通常是一系列分布式电源的聚合。将虚拟电厂定义为分散在中压配电网的各点处的不同分布式电源的聚合。为了确保虚拟电厂的安全稳定运行,学者们建立考虑储能系统、可控负荷、需求响应等的虚拟电厂模型。将区域风力发电机组和常规水、火电机组及储能设备聚合为虚拟电厂,建立虚拟电厂数据模型,并采用实际电网运行数据验证了方案的可行性。对电动汽车、可控负荷和热电联产发电系统以虚拟电厂方式聚合管理,进行频率二次调整,提供负荷频率控制功能。在虚拟电厂模型中加入储存能量的设备作为附加能源或电能的缓冲装置,以提高供电质量,校正电压波动和闪变或稳定系统频率。在虚拟电厂模型中增加可控负荷,通过调节可控负荷应对可再生能源发电出力的随机波动或突发故障,平衡电能供需,从而提高系统的稳定性和安全性。按照需求响应的不同机理,考虑需求响应的不确定性,分别建立基于激励的和基于价格的需求响应虚拟电厂模型。