在信息化與互聯網的時代，虛擬電廠是一個好概念和好故事。虛擬電廠將分布式電源、電力用戶、儲能、電動汽車等資源聚合起來，通過協(xié)調優(yōu)化控制，既滿足用戶自身用能需求，又參與電力系統(tǒng)運行、電力市場交易，是傳統(tǒng)意義上單純的生產者或消費者向“產消者"過渡，可避免各類資源聚合前在市場上單獨運作帶來的供電不平衡、不安全風險和資源利用效率不高的問題。虛擬電廠聚合資源、優(yōu)化控制、智慧物聯的特征，深刻契合了信息時代共享交互的本質，成為傳統(tǒng)能源行業(yè)“高位嫁接"信息通信賽道的新生力量，為重塑能源生態(tài)拓展了更大的想象空間。

但一個好故事要寫出好前景，需要在產業(yè)探路和市場錘煉中不斷地闖關奪隘，而有關虛擬電廠的這個故事，在中國的市場中剛剛起筆，便被諸多期盼與揣測所環(huán)繞，以致遮蔽了其真實的發(fā)展現狀。前沿技術和新興產業(yè)的戰(zhàn)略布局是一項長期任務，絕非朝夕之功可成就。當前，虛擬電廠的應用仍然停留在研究示范的層面，商業(yè)模式、技術路徑、成本收益、應用場景等諸多核心問題尚未解決。本刊記者圍繞虛擬電廠的發(fā)展專訪中國電力企業(yè)聯合會常務副理事長、黨委書記楊昆，厘清當前外界對于虛擬電廠的認識誤區(qū)，深入探討虛擬電廠在能源轉型格局中應有的角色與定位，并以成長性眼光看待虛擬電廠的發(fā)展?jié)摿εc價值邊界。

裝母線保護有什么原則

發(fā)電廠和變電所的母線是電力系統(tǒng)中的一個重要組成元件，當母線上發(fā)生故障時，將使連接在故障母線上的所有元件在修復故障故障母線期間，或轉換到另一組沒故障的母線上運行以前被迫停電。一般說來，不采用專門的母線保護，而利用供電元件的保護裝置就可以把母線故障切除。此外，在電力系統(tǒng)中樞紐變電所的母線上故障時，還可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴重的后果。當雙母線同時運行或母線分段單母線時，供電元件的保護裝置則不能保證有選擇性地切除故障母線，因此應裝設專門的母線保護,具體情況如下：
      1、110KV及以上的單母線，固線器，重要發(fā)電廠的35KV母線或高壓側為110KV及以上的重要降壓變電所的35KV母線，按照裝設全線速動保護的要求必須快速切除母線上的故障時，應裝設專用的母線保護。為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護都是按差動原理構成的。所以不管母線上元件有多少，實現差動保護的基本原則仍是適用的，即：
     （1）當母線上發(fā)生故障時，所有與電源連接元件都向故障點供給短路電流，而在供電給負荷的連接元件中電流等于零，因此，I總=Id。
     （2）在正常運行以及母線范圍以外故障時，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或表示為I總=0。
     （3）如從每個連接元件中電流的相位來看，則在正常運行以及外部故障時，至少有一個元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體地說，就是電流流入的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當母線故障時，除電流等于零的元件以外，其它元件中的電流則是同相位的。
      2、在110KV及以上的雙母線和分段單母線上，為保證有選擇性地切除任一組（或段）母線上所發(fā)生的故障，而另一組（或段）沒故障的母線槽仍能繼續(xù)進行，應裝設專門的母線保護。

虛擬電廠這一概念提出已有十余年，近期突然火爆出圈，其背后固然不乏資本市場炒作因素，卻也真實暴露了當前困擾能源電力發(fā)展的痛點。

“虛擬電廠近期受到社會廣泛關注，主要有兩方面的原因，一是虛擬電廠是緩解高峰時期電力供需矛盾的一種有效手段，二是各地加大了對虛擬電廠的重視程度。"楊昆表示。

今年迎峰度夏期間，持續(xù)干旱高溫天氣導致各地用電需求攀升，同時降水不足導致水電出力受限，四川、上海、浙江等地面臨緊張嚴峻的電力供應形勢。虛擬電廠能夠在供電緊張時通過調配電源、用戶、儲能側資源，一定程度地起到削峰填谷作用，緩解用電高峰電力供需矛盾。今年初，能源主管部門發(fā)布了《“十四五"現代能源體系規(guī)劃》，明確鼓勵開展各類虛擬電廠項目示范應用。北京、天津、上海等10余省市也相繼發(fā)布“十四五"能源電力發(fā)展規(guī)劃及碳達峰實施方案，均對發(fā)展虛擬電廠提出明確要求。

楊昆表示，虛擬電廠的興起，一定程度上反映了當前我國電力系統(tǒng)調節(jié)能力不足、保供壓力大等問題。近年來新能源持續(xù)快速發(fā)展，但其固有的隨機性、波動性、間歇性特征，使其接入電力系統(tǒng)比例漸高后，增加了系統(tǒng)調節(jié)壓力；另外，一些地方受來水、溫度等氣象方面的影響，用電形勢緊張。

我國調節(jié)電源比重低，抽水蓄能、調峰氣電等傳統(tǒng)調節(jié)電源裝機占比一直維持在6%左右，遠低于西班牙、德國、美國等國家；煤電機組受價格機制的影響，調峰潛力挖掘受到限制。當前，系統(tǒng)調節(jié)能力難以適應更大規(guī)模新能源發(fā)展需要，迫切需要有機整合源、網、荷、儲各類調節(jié)資源，完善政策機制，為系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行提供支撐。

在電力系統(tǒng)調節(jié)壓力不斷加劇的局面下，傳統(tǒng)火電、燃氣機組、抽水蓄能、新型儲能等同步發(fā)力，但相對于以上更加成熟、更具確定性的調節(jié)手段，布局虛擬電廠，仍然有其不可以替代的戰(zhàn)略意義和長遠價值。

楊昆表示，發(fā)展虛擬電廠，一是能夠使系統(tǒng)調節(jié)資源更加豐富多元。傳統(tǒng)的抽水蓄能、靈活煤電、燃氣機組、新型儲能等調節(jié)手段主要在電源側。相關數據顯示，我國可控負荷規(guī)模在5000萬千瓦以上，用戶側儲能規(guī)模超過100萬千瓦，電動汽車保有量接近1000萬輛，并且這些資源還在快速發(fā)展期。虛擬電廠可充分聚合各環(huán)節(jié)資源，為系統(tǒng)提供更豐富的調節(jié)手段。二是能夠為分布式能源規(guī)模化利用提供技術支撐。我國分布式能源以分布式光伏為主。截至2021年底，我國分布式光伏裝機達到1.1億千瓦，約占全部并網光伏的三分之一。由于分布式新能源直接并入配電網，難以通過常規(guī)手段來調控。采用虛擬電廠技術可精細管控大量分布式能源，使其對外作為一個整體，為其參與調峰調頻等輔助服務市場，以及為其參與電能量市場創(chuàng)造了技術條件。三是能夠降低系統(tǒng)運行成本。據測算，若通過新建火電機組、抽水蓄能或新型儲能設施等手段實現電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足全國5%的峰值負荷（全年累計不足50小時）需要投資4000億元。比較而言，建一座虛擬電廠的成本僅為興建實體電廠的1/7～1/5。通過虛擬電廠以代價更低的方式實現電力平衡，有利于構建智能高效的新型電力系統(tǒng)。

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