虛擬電廠數(shù)字化是指通過先進的數(shù)字技術，將虛擬電廠所涉及的分布式能源、儲能設備、可調(diào)節(jié)負荷等資源進行整合與優(yōu)化管理，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的智能調(diào)控和高效運行。以下是關于虛擬電廠數(shù)字化的詳細介紹：
? 數(shù)字化技術架構(gòu)
? 感知層：依托智能電表、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)終端等設備，實時采集分布式光伏出力、儲能充放電狀態(tài)、空調(diào)負荷溫度等數(shù)據(jù)。例如，蘇州相城區(qū) “源網(wǎng)荷儲” 虛擬電廠項目通過六表合一高頻采集終端，以普通表計 4000 倍的采樣頻率精準分析電能質(zhì)量，同步預警碳排放異常。
? 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 萬千瓦負荷資源，可在 1 分鐘內(nèi)削減 1.3 萬千瓦負荷，其控制精度達到毫秒級，相當于動態(tài)平衡 2000 戶家庭用電需求。
? 市場層：構(gòu)建與電力現(xiàn)貨市場、輔助服務市場、綠電交易市場的對接機制。德國 NextKraftwerke 公司通過中央控制系統(tǒng)的 M2M 實時通信，將沼氣、風電、光伏等可再生能源與工業(yè)負荷聚合，在 EPEX SPOT 等交易所參與能源現(xiàn)貨交易，2020 年實現(xiàn) 15.1T 瓦時能源交易量，營業(yè)額達 6.27 億歐元。
? 數(shù)字化關鍵技術
? 通信技術：通過高速、穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡，確保各類能源設備與虛擬電廠控制中心之間能夠?qū)崟r、準確地傳輸數(shù)據(jù)，這是實現(xiàn)對分布式能源資源統(tǒng)一調(diào)度的基礎。例如，5G 通信技術的應用，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行提供了有力保障。
? 智能計量與監(jiān)測技術：能夠?qū)δ茉吹纳a(chǎn)、傳輸和消費進行精確計量和實時監(jiān)測，為后續(xù)的優(yōu)化調(diào)度提供準確的數(shù)據(jù)依據(jù)。
? 優(yōu)化算法與控制策略：基于實時數(shù)據(jù)和預測模型，通過智能算法對各類能源資源進行優(yōu)化調(diào)度，實現(xiàn)電力供需平衡和系統(tǒng)運行成本的最小化。
? 數(shù)字化平臺作用
? 數(shù)據(jù)處理與分析：虛擬電廠數(shù)字化平臺猶如一個 “智慧大腦”，負責對海量的能源數(shù)據(jù)進行收集、分析和處理。通過該平臺，可以實現(xiàn)對分布式能源資源的全景監(jiān)控，實時掌握各個設備的運行狀態(tài)，預測能源的生產(chǎn)和消費趨勢。
? 交易策略制定：數(shù)字化平臺集成了電力市場交易模塊，能夠根據(jù)市場價格信號和電網(wǎng)需求，自動制定最優(yōu)的交易策略，參與電能量市場、輔助服務市場等各類電力市場交易，為虛擬電廠創(chuàng)造經(jīng)濟效益。例如，在用電高峰時段，平臺可根據(jù)市場價格和電網(wǎng)負荷情況，調(diào)度儲能設備放電并減少部分可調(diào)節(jié)負荷的用電，同時將多余的電力以高價出售，從而實現(xiàn)收益最大化。
? 數(shù)字化應用案例
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)部儲能切換至放電模式等，一系列操作之后，近 20 萬千瓦的用電負荷高峰被平穩(wěn)削去。在國網(wǎng)上海市電力公司的虛擬電廠管理中心，通過數(shù)字化技術聚合起分散于千企萬戶的電力資源，在關鍵時刻釋放出巨大能量。
