最近虛擬電廠的熱度似乎降了一點(diǎn)，畢竟缺乏電力體制的支撐，尤其是市場端的價(jià)格信號(hào)，虛擬電廠目前還處于商業(yè)化的初級(jí)階段：投資人很關(guān)心、創(chuàng)業(yè)者炒概念、盈利能力極其有限，離真正的可持續(xù)商業(yè)模式還是比較遠(yuǎn)。

（來源：魚眼看電改  作者：俞慶）

(資料圖)

從虛擬電廠在客戶側(cè)具體的業(yè)務(wù)實(shí)踐來看，除了交易端的政策限制，在技術(shù)應(yīng)用層面，也需要克服數(shù)字化的困難。

專變臺(tái)區(qū)數(shù)字化重構(gòu)，是虛擬電廠的前提

虛擬電廠需要對(duì)負(fù)荷側(cè)的配電系統(tǒng)，尤其是低壓系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化和智能化的改造。

對(duì)于公變臺(tái)區(qū)，電網(wǎng)企業(yè)結(jié)合城網(wǎng)農(nóng)網(wǎng)改造，以及配網(wǎng)自動(dòng)化的投資，逐步解決10kV及以下的臺(tái)區(qū)數(shù)字化問題。數(shù)字化投資非常巨大，這部分成本計(jì)入輸配電價(jià)回收。

對(duì)于虛擬電廠的主戰(zhàn)場——工商業(yè)“專變臺(tái)區(qū)”，也就是在10kV及以下的用戶配電系統(tǒng)（為了便于敘述，參考公變臺(tái)區(qū)的定義，不妨稱為專變臺(tái)區(qū)），無論是工廠電氣設(shè)計(jì)，還是民用建筑電氣設(shè)計(jì)中，除了基礎(chǔ)的保護(hù)、自動(dòng)化和計(jì)量需求，并未充分考慮專業(yè)的電氣數(shù)字化管理需求，尤其是面向未來的虛擬電廠的應(yīng)用。

隨著分布式光伏、分布式儲(chǔ)能、智能充電樁、各類智能負(fù)荷（尤其是電力電子類的負(fù)荷設(shè)備，比如變頻器、開關(guān)電源等）的大量并網(wǎng)，專變臺(tái)區(qū)需要進(jìn)行數(shù)字化重構(gòu)。

對(duì)于一個(gè)典型10kV專變用戶，從10kV高壓進(jìn)線開始，到380V/220V各類用電負(fù)荷，大致經(jīng)過4-5個(gè)配電層級(jí)，比如：用戶變電所-用戶配電柜-集中配電箱-分路配電箱-末端設(shè)備，也對(duì)應(yīng)同樣復(fù)雜的量測關(guān)系。

我們對(duì)某商業(yè)綜合體進(jìn)行中低壓電氣系統(tǒng)的計(jì)量建模，形成了6級(jí)模型，如下圖所示：

與公變臺(tái)區(qū)相比，專變用戶的配電系統(tǒng)層級(jí)，低壓配電系統(tǒng)的拓?fù)潢P(guān)系、計(jì)量關(guān)系可能更為復(fù)雜。

一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，配電層級(jí)往下一級(jí)，大致的設(shè)備/線路數(shù)也增加一個(gè)數(shù)量級(jí)，所需的數(shù)字化設(shè)備和數(shù)字化投資也增加一個(gè)數(shù)量級(jí)。

所以一個(gè)用戶配電系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)較為完整的“三遙”信息（遙測、遙信、遙視）采集，上千塊電表&傳感器，幾萬～十幾萬個(gè)測點(diǎn)將是非常普遍的事情，對(duì)物聯(lián)測控系統(tǒng)的性能要求也很高。

同時(shí)，參考公變臺(tái)區(qū)的數(shù)字化管理需求，還需要在專變臺(tái)區(qū)中，建立完整的電氣關(guān)系和計(jì)量關(guān)系數(shù)字化模型，也就是在中壓和低壓側(cè)實(shí)現(xiàn)“營配數(shù)據(jù)貫通，一致性維護(hù)”。

很多人認(rèn)為只要在主要負(fù)荷側(cè)裝上電表和控制器，就可以實(shí)現(xiàn)虛擬電廠，其實(shí)是把這個(gè)事情想簡單了。

負(fù)荷控制作為電力系統(tǒng)控制的一個(gè)應(yīng)用場景，其本身是需要電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和控制率做支撐的，比如某個(gè)末端負(fù)荷的功率曲線與關(guān)口功率曲線之間的關(guān)系、單一負(fù)荷與多級(jí)負(fù)荷控制關(guān)系、儲(chǔ)能調(diào)度策略如何適應(yīng)某一級(jí)負(fù)荷的變化。

虛擬電廠大部分的控制場景，都不是單點(diǎn)控制，而是多設(shè)備、多時(shí)間尺度的系統(tǒng)級(jí)調(diào)控。

這也是為什么“儲(chǔ)能EMS”無法替代“專變臺(tái)區(qū)級(jí)EMS"的原因——因?yàn)閮?chǔ)能廠家的EMS只能看到儲(chǔ)能本體的能量信息，而無法獲得用戶配電系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)信息，并對(duì)之進(jìn)行分析和管理。

既然是系統(tǒng)級(jí)調(diào)控，都需要以電網(wǎng)資產(chǎn)資源模型、電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ?、電網(wǎng)兩側(cè)模型作為支撐，這些系統(tǒng)級(jí)模型和實(shí)時(shí)測控?cái)?shù)據(jù)，是虛擬電廠在用戶配電系統(tǒng)中落地的關(guān)鍵。

如果沒有專變臺(tái)區(qū)的數(shù)字化，無論是儲(chǔ)能的調(diào)度運(yùn)行，還是光儲(chǔ)充的微電網(wǎng)管理，乃至負(fù)荷側(cè)的需求響應(yīng)，都缺乏數(shù)字化的支撐。

專變臺(tái)區(qū)數(shù)字化模型的建立，是虛擬電廠的前提。

數(shù)字化的難點(diǎn)不在技術(shù)本身，而在于技術(shù)應(yīng)用

從實(shí)現(xiàn)難度看，專變臺(tái)區(qū)作為配電系統(tǒng)數(shù)字化模型的一個(gè)子集，無論是數(shù)字化硬件、數(shù)字化通信協(xié)議、自動(dòng)化控制協(xié)議，還是之上的數(shù)字化信息模型、數(shù)字化管理模型、數(shù)字化軟件，都已經(jīng)有較為成熟的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

尤其是以IEC CIM為基礎(chǔ)的對(duì)象化模型體系，如IEC61968、IEC62939、乃至自動(dòng)化的IEC61850 G2，都充分考慮了多業(yè)務(wù)融合、多源數(shù)據(jù)統(tǒng)一化、配電系統(tǒng)一致性模型、微網(wǎng)設(shè)備互操作，以及電力市場交互、虛擬電廠應(yīng)用場景等需求。

目前最大的難點(diǎn)在于這一數(shù)字化模型體系如何在專變用戶中落地，原有民建電氣數(shù)字化相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和自動(dòng)化技術(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于虛擬電廠和微電網(wǎng)的需求，而電網(wǎng)側(cè)的配電數(shù)字化規(guī)范和體系，雖然先進(jìn)且符合需求，但過于昂貴無法在專變臺(tái)區(qū)中落地。

所以如何適應(yīng)性的創(chuàng)新出一套既滿足虛擬電廠負(fù)荷側(cè)管理需求，能夠靠近電力系統(tǒng)對(duì)象化模型的，又能解決現(xiàn)有大量存量配電系統(tǒng)重新進(jìn)行專變臺(tái)區(qū)的數(shù)字化重構(gòu)，并廣泛接入遺留自動(dòng)化系統(tǒng)（建筑自動(dòng)化BA、工廠自動(dòng)化FA）信號(hào)的數(shù)字化系統(tǒng)。

這是一重技術(shù)挑戰(zhàn)。

另一重商業(yè)挑戰(zhàn)是：如何在商業(yè)上說服客戶，先去進(jìn)行這一次重構(gòu)，而不是等著依賴虛擬電廠本身的交易價(jià)值去完成重構(gòu)，這是解決虛擬電廠“先有雞，還是先有蛋”的問題。

從目前來看，幫助工商業(yè)客戶建立專變臺(tái)區(qū)的數(shù)字化能力，已經(jīng)可以產(chǎn)生出足夠的管理價(jià)值，比如發(fā)現(xiàn)電費(fèi)漏洞、找到跑冒滴漏、確定電氣安全隱患。

這些價(jià)值也足夠彌補(bǔ)數(shù)字化投入，并為后續(xù)的資產(chǎn)投資（光儲(chǔ)充），交易優(yōu)化（虛擬電廠參與輔助服務(wù)）做好準(zhǔn)備。

最重要的是，通過數(shù)字化服務(wù)，可以建立起客戶的粘性和信任關(guān)系，這也是未來負(fù)荷側(cè)管理和交易的商業(yè)基礎(chǔ)——當(dāng)你不理解客戶負(fù)荷，客戶也不信任你的時(shí)候，裝再多的傳感器和軟件，也是白搭。

所以，作為最后一公里的專變臺(tái)區(qū)數(shù)字化，是虛擬電廠的技術(shù)基礎(chǔ)和管理基礎(chǔ)，只不過這件事太難，發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)都沒動(dòng)力，也沒能力去做，熱衷于關(guān)系型營銷的售電公司、新能源投資企業(yè)和設(shè)備企業(yè)也不愿意做。

這需要在技術(shù)上和商業(yè)模式上的雙重創(chuàng)新。

因?yàn)殡y，所以才是未來市場稀缺的資源：得客戶者得天下、得數(shù)據(jù)者得天下。

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