仮想発電所の技術現状と展望について

江蘇安科瑞電器製造有限公司江蘇江陰214405

要約：新しい時期の環境の下で、人々の電力エネルギーに対する需要は絶えず高まり、人々の電力需要を満たすために、ますます多くの電力供給システムと電力工学が急速に発展している。これが電力事業の発展を後押しする一方で、電力市場の管理の難しさも増している。電力市場の質の高い効率的な管理とサービスをよりよく実現するために、仮想発電所は徐々に開発と使用されてきた。本文は仮想発電所の技術現状について分析し、そしてこの技術の発展に対して展望を提出して、この技術に対して深い認識を行う。

キーワード：仮想発電所技術の現状、技術の展望

0はじめに

近年、仮想発電所は業界内の広範な注目と研究を得て、それが借りた情報化通信技術及びソフトウェアシステムは分散式の発電、制御可能な負荷とエネルギー貯蔵システムなどのエネルギー資源の有効な重合を実現した。仮想発電所では、重要な技術には協調制御の技術、情報通信の技術、知能計量の技術などが含まれており、配電網及び送電網の現代化管理と補助サービスの手段を実現している。この技術は現在急速に発展し、一定の成果を収めているが、それは巨大な発展潜在力を持っており、引き続き研究を強化する必要がある。

1.仮想発電所技術の概要

仮想発電所の提案から10年以上が経ち、オランダ電力の整合器やFENIXなどのプロジェクトが北米や北米などで展開されている。現在、仮想発電所の定義については統一的な意見はない。仮想発電所の運転の特徴に基づいて、仮想発電所を通過する計量、制御、通信などに概説し、風力発電、電動類自動車、太陽光発電の発電と貯蔵エネルギーなどの各分布式のエネルギーを重合し、電力システムのスケジューリング及び電力市場の運営に統一的に参加し、電力市場の価格信号を駆動とし、制御手段を通じて分布式のエネルギー及び大電力網衝突に対して協調を実現し、分布式のエネルギー電力網性能に対して向上し、エネルギーの利用効率及びクリーン度の向上を促進することができる。

仮想発電所を通じて、電気的なつながりを備え、地域における各種分散型のエネルギーを柔軟に統合し、各種分散型のエネルギー運行の機能特性を総合的に実施することができ、それによってこれらの分散型のエネルギー配置から最適化効果を達成することができる。関連事業者は仮想発電所を利用して、ユーザー側の熱電、風力電、水力電、太陽光発電の発電と制御可能なエネルギーのユーザーを効果的に統合し、電力をユーザーにタイムリーに分配し、伝送することができる。

2.中低圧スイッチキャビネットのアーク光短絡故障原因分析

2.1国外発展の現状

21世紀の初期には、欧米地域で仮想発電所の研究が始まった。その主な目的は、分散式の発電を徐々に増やして効率的に統合し、全体の電力網に与える衝撃を低減することである。この技術研究への参加国は多く、主に米国、フランス、ドイツ、英国、デンマークなどいくつかの先進国が仮想発電所の研究における方向の違いがあり、主に2種類に分けることができ、1種類はEU電力FENIXのプロジェクトを代表とする技術ルートであり、分散式の発電所がどのようにしてネットワークと電力市場の運営を実現するかを研究し、主な目的は分散式の発電所がより十分で、より安全で、より効率的に電力市場内で参加できるようにすることである。もう一つの技術代表は米国であり、需要応答の計画及び再生可能なエネルギー利用に対してより関心を持っており、主な目的は動的及びリアルタイム化需給のバランス効果を実現することである。

2.2国内発展の現状

2015年、我が国の国務院は関連文書を公布し、文書の中で「インターネット+」の重要性を強調し、それがインターネット成果と社会の各分野が深い融合を実現する形式であることを明確にし、技術の進歩、組織の変革と効率の向上を積極的に推進し、実体経済の革新力と生産力の向上を促進し、それによってインターネットに基づく社会経済発展の新しい形態を形成することを要求した。インターネットとスマートエネルギーの効果的な結合を実現することは、エネルギー生産及び消費モデルの革命を促進することであり、エネルギーの利用効率の向上と省エネ・排出削減の効果、及び電力システムの安全安定性の向上に重要な意義があり、仮想発電所の技術はインターネットとエネルギー管理の融合の体現である。

現段階では、仮想発電所は欧米など一部の先進国の電力網で稼働しており、我が国でも市場化された方式に基づいて運営されており、商業的な運営に本格的に投入されている。この工事の運行は汎電のプラットフォームを借りて、秒級の感知、記憶と計算能力を持って、発電、電力供給、送電などの一環の投資に対して有効に制御することができる。工事の第1期では、リアルタイム制御の蓄熱型電気暖房、インテリジェント化ビル、調節可能な商工業、エネルギー貯蔵、インテリジェント化住宅、分散式の光起電力と電気自動車の充電ステーションなどの汎用的に調整可能な資源にアクセスし、約160 MWの容量に達した。華北電力のピーク調整支援市場を利用して、2020年には冀北の電力網の夏のエアコンは6000 MWの負荷に達し、10%のエアコン負荷は仮想発電所を利用してリアルタイムに応答することができる。そして蓄熱式の電気暖房が持つ負荷は仮想発電所を用いてリアルタイムに応答し、720 GW.hクリーンエネルギーの増発と63.65万t二酸化炭素の排出削減を実現する。

上海の黄浦区では、通信や制御などの技術形式を利用して、大量の電力設備の負荷削減能力を仮想的な出力とし、この能力を電力使用の負荷側がシステム仮想的な発電ユニットに接続し、市場と電力網の運行への参加を実現する「商業建築の仮想発電所」の試験プロジェクトを設立した。本プロジェクトはフレキシブル負荷の応答システム構築を実現し、冬と夏の2シーズンの電力使用ピーク段階にあり、このシステムは商業ビル内の中央空調に予め設定された温度、送風量と送風機の回転数などのパラメータにフレキシブルな調節を実施し、電力使用負荷を電力網に放出された電力エネルギーに削減することができる。同時に、可撓性の負荷制御は電力使用の谷間でエアコン部屋の蓄熱能力を利用して、大量の特性パラメータの変数を調整して、エアコンに対する負荷を増加して、一部の冷却量を早めに蓄えて、電力システムの利用率を増加することができる。

3.仮想発電所技術の展望

仮想発電所の技術研究では、国内外でその研究に異なる特色が存在し、制御する手段も非常に多様であるが、業界の核心的な技術は基本的に類似しており、主に計量技術、通信技術、インテリジェントスケジューリングの意思決定技術、情報セキュリティの防護技術などが含まれており、後続の研究開発において重点的に注目する必要がある。

計量技術の面では、ユーザー側の電気、ガス、熱、水などの消費量に対して正確性エネルギーネットワークを実現し、その需給のバランスを確保する必要があり、それによってこの技術のスケジューリングと生産に正確な根拠を提供する。

通信技術の面では、まず制御センターは各サブシステム内の状態の情報、電力ユーザー側の情報、電力市場の情報などを受信し、その後、このような情報に基づいて意思決定、最適化、スケジューリングを行う。現段階では、主にインターネット、電力のケーブル搬送波や仮想的なネットワークなどの技術を使用しており、今後はこれを基に仮想発電所型通信プロトコルや汎用プラットフォームの開発を行う。

インテリジェントスケジューリングの意思決定技術の面では、仮想発電所は分散型のエネルギー消費を実現し、電力網の効率的で安全な運行を確保する必要があり、これには各サブシステムのスケジューリングの統一的な最適化が必要である。そのため、その制御センターは数学モデルと最適化アルゴリズムを絶えず改善しなければならない。

情報セキュリティの保護技術の面では、仮想発電所は多くのサブシステムに統合された大型システムであり、各サブシステムとインタフェースを持っている。これには、そのシステムに対するセキュリティ保護、境界保護、内部セキュリティに対する保護能力の強化が必要である。現在の発展の現状と需要に基づいて、仮想発電所に適応した情報セキュリティ技術の研究を強化する必要があり、これも後続の仮想発電所が発展の中で重視しなければならない内容である

4.アンコリー企業マイクログリッドエネルギー効率管理システムハードウェア設備

安科瑞はエネルギーインターネット「クラウド-サイド-エンド」の製品生態系を備え、端末装置はスマートゲートウェイ、高低圧配電総合保護と監視製品、電力品質オンライン監視装置、電力品質管理、項目別計量、照明制御、新エネルギー充電杭、電気消防類ソリューションなどを含み、企業のマイクロ電力網エネルギー効率システムにワンストップサービス能力を提供することができる。

5.結語

以上より、電力市場の発展をより促進するために、仮想発電所の技術研究が注目されつつある。国内外では仮想発電所に対しても相応の試験研究プロジェクトを設立し、一定の成果を得ており、その技術のより良い運用を促進するためには、その技術に対して絶えず研究を深化させ、それによってその機能のより良い発揮と応用を実現する必要がある。

参考文献：

［1］仮想発電所技術の現状と展望、張家瘧

[2]仮想発電所の研究総説[J].劉吉臻、李明揚、房方、牛玉広。中国電機工学 2014(29)

(3)総合エネルギー技術路線の研究[J].楊暁巳、陶新磊。華電技術 2019(11)

［4］大規模風力発電ネットワークにおける仮想発電所の応用［J］.張小敏.電力建設 2011(09)

［5］アンコール企業のマイクログリッド設計と応用マニュアル2022.05版。