“虛擬電廠”和“微電網(wǎng)”一直是電力負荷側(cè)的火熱名詞，各類文件和標準也對這兩個詞有詳細的解釋，但少見一個統(tǒng)一的概念。

其實也無需對這兩個詞究竟是指代什么進行咬文嚼字般的拆解，大家所了解的大差不差，可能在一些細節(jié)方面有所區(qū)別。

我對這兩個詞的理解一直是“硬幣的兩面”，不過是建立在負荷側(cè)的角度上說，如果放到整個電力系統(tǒng)來看，二者或許會有更加廣泛的含義。

那么我們先由網(wǎng)及廠，由小及大，泛泛地聊下這兩個詞兒，作為今年文章寫作主題的開端。

曹華偉，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

Tel:137/7441/3253（V同號）

微電網(wǎng)

微電網(wǎng)的微字用來對應(yīng)大電網(wǎng)的大字，用比較標準的語句來定義微電網(wǎng)的話，其既能夠和大電網(wǎng)互聯(lián)運行，也可以獨立運行。

這就是微電網(wǎng)的兩種運行狀態(tài)，一種是并網(wǎng)狀態(tài)，并的網(wǎng)就是大電網(wǎng)，微電網(wǎng)和大電網(wǎng)一同給本地負荷供電，或者微電網(wǎng)供電有余還可以將余量電上網(wǎng)。另一種是離網(wǎng)狀態(tài)，微電網(wǎng)自己形成孤島，獨立供電給本地負荷。

既然可以離網(wǎng)運行，可以在不和大電網(wǎng)互聯(lián)時也能夠給本地的負荷供給電力，那么也就意味著微電網(wǎng)的內(nèi)部必然會有電源。

我們習慣稱呼火電、水電、核電、風電和光伏發(fā)電都是電源，但細分一下，這些電源向電網(wǎng)注入電能的方式還是有所不同的。

火電和核電的原理都是“燒熱水”，靠高溫高壓的氣體推動電動機，電動機帶動同軸的發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。水電的原理也類似，不過是依靠水流來提供動能，再轉(zhuǎn)化成電能。這些電源是電壓源，意思就是以標準且統(tǒng)一的電壓幅值、頻率和相角來輸出交流電，共同支撐整個大電網(wǎng)。所以這類電源之間有個詞叫“同步”，意思是說我們要以同一個步伐前進，誰也不能亂來。而風電和光伏雖然也是電源，但接網(wǎng)的方式并非是發(fā)電機直掛，而是通過電力電子變流器接網(wǎng)。以電力電子設(shè)備接網(wǎng)的方式也可能是電壓源，不過相比于火水核一次能源的可穩(wěn)定供應(yīng)，風和光的一次能源供給就有點不靠譜，如果以風光變流器為電壓源構(gòu)建電力系統(tǒng)電壓三要素，那非常不可行。電壓就是要穩(wěn)穩(wěn)當當?shù)?，所以大部分風光變流器充當?shù)氖?a target="_blank">電流源。而電流源就不像電壓源那樣可以建立起電力系統(tǒng)的電壓三要素，反而是當電力系統(tǒng)有三要素的時候，這些電流源才可以起作用，否則便不會產(chǎn)生任何電力。也就是說一個電力系統(tǒng)中，電流源可以起作用的前提是電壓源的存在。既然微電網(wǎng)要求可以孤島獨立運行，那么也就意味著其內(nèi)部必然要有能夠成為“電壓源”的設(shè)備?？紤]到微電網(wǎng)一般位于負荷側(cè)，小而散，不太可能有類似水火電這樣的機組，所以這個電壓源就要靠儲能來充當，畢竟相比風光的直流側(cè)，儲能電池組的剩余電池電量至少是短期內(nèi)可見的。

綜上，一個微電網(wǎng)就是一個迷你的小型電力系統(tǒng)，其內(nèi)有分布式的電源，主要是光伏，充當微電網(wǎng)的主力電源；還要有儲能，并網(wǎng)運行下的調(diào)節(jié)角色和離網(wǎng)運行下的電壓源角色，當然還要有對應(yīng)的電力負荷。

而連接這些要素的就是小型電網(wǎng)，電壓等級基本也在配網(wǎng)這個范疇，放在用戶側(cè)就是10kV或者更低的380V。

可見，“源網(wǎng)荷儲”全了，其實在我的理解里微電網(wǎng)和源網(wǎng)荷儲一體化那就是一個意思，還有一個類似的概念叫做“主動配電網(wǎng)”，因為這個配網(wǎng)不再是被動受電的負荷群，還加入了可以主動操控的分布式電源以及儲能設(shè)備。

微電網(wǎng)的并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種運行模式中，離網(wǎng)的少見，大部分時間內(nèi)都還是處于并網(wǎng)運行的范疇，所以我也習慣把這些源荷儲元素放在一起進行并網(wǎng)運行時稱作“以電網(wǎng)形態(tài)運行”。

而運行的目的就是降低用電成本。

虛擬電廠

翻到硬幣的另一面，叫做“虛擬電廠”了，加了虛擬兩個字，意思是說并非實際的發(fā)電廠，而是具有某種類似發(fā)電能力的電廠。而之所以叫電廠，我一直給予的理解是要參與電力市場進行交易，這樣就把一個東西的兩種形態(tài)區(qū)分開了，叫電網(wǎng)的時候主內(nèi)部運行，叫電廠的時候主外部交易。既然成為電廠，參與交易了，就要拿出你的交易標的物。常規(guī)電廠的交易標的物就是某個特定時段的發(fā)電量，而虛擬電廠是否存在真正意義上的發(fā)電量那要看這個電廠是以怎樣的方式向市場提供“發(fā)電量”的。如果只以負荷為出發(fā)點，該用電時少用電或者不用電，給整個電力系統(tǒng)騰出一定的空間，變相成為多發(fā)電，這是一種提供“發(fā)電量”的方式。其實這也是電力系統(tǒng)中“電源”和“負荷”的兩面性體現(xiàn)。發(fā)電不夠了，除了增加發(fā)電外還可以降低用電；發(fā)電發(fā)多了，除了調(diào)峰壓低發(fā)電外還可以號召增加用電，這就叫需求側(cè)響應(yīng)；

藍色-基準曲線 ?橙色-實際曲線

而這種針對于負荷的多用還是少用比較難判定，所以單純負荷調(diào)增調(diào)減都會先有一個約定的標準，比如說類似日同時段的已經(jīng)形成的負荷曲線，俗稱負荷基線。

這種方式的虛擬電廠可以稱為是負荷調(diào)節(jié)類虛擬電廠，可見因為基線需要擬合，所以這類電廠不可能時時刻刻都會參與到市場交易中。

如果不僅把負荷包含進來，而且把同在負荷側(cè)的分布式電源和儲能設(shè)備囊括進來，那么就可以像常規(guī)電廠那樣提供真實的“發(fā)電量”，也就是從用戶側(cè)關(guān)口電表可計量到的上網(wǎng)電量。

這樣參與交易的標的物也就是某個特定時段的發(fā)電量，虛擬電廠的發(fā)電量就是其“上網(wǎng)電量”，通過內(nèi)部總發(fā)電量和總用電量的剪刀差來實現(xiàn)。

這種方式的虛擬電廠可以稱為是全電量類的虛擬電廠，無需基線，但要有計劃曲線。

這類電廠參與交易的方式與獨立儲能電站類似，只不過儲能的介質(zhì)并非是化學能，而是用戶的負荷用電需求。

總結(jié)

可見，單從一個具備源網(wǎng)荷儲的用戶側(cè)小電網(wǎng)來說，即可叫做微電網(wǎng)，也可以叫做虛擬電廠，不過從體量上看，虛擬電廠一般是要聚合若干用戶側(cè)資源的，那么也就可以說一個虛擬電廠下會有若干包含源網(wǎng)荷儲的小型微電網(wǎng)。而呈現(xiàn)電網(wǎng)形態(tài)時，以并網(wǎng)運行為主，在表后各自為戰(zhàn)，目的是為了省錢。而呈現(xiàn)電廠形態(tài)時，以參與交易為主，在表前聚合電量，目的是為了套利。省錢和套利，這都是收益的來源
而跳出負荷側(cè)，來到電源側(cè)，如果規(guī)則允許，可以把不同類型的電源聚合到一起，也就是把其曲線聚合到一起作為同一個整體參與到市場交易中，那也是一種虛擬電廠，叫做源側(cè)虛擬電廠。獨立的風場、光伏電站還有儲能電站打捆在一起參與交易，其實就是站在更大的電網(wǎng)角度來看源網(wǎng)荷儲?？傊?，“微電網(wǎng)”，“虛擬電廠”，“主動配電網(wǎng)”，“源網(wǎng)荷儲”等話題，因為框定在了用戶負荷側(cè)，所以我就不再區(qū)分這幾個名詞的概念了，在我這里權(quán)當都是一個事兒。而這些話題，各種細節(jié)，差不多又可以寫上一年，不急，我們慢慢道來~

曹華偉，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

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審核編輯 黃宇