考虑多元需求侧资源的虚拟电厂构建与运营技术分析

李东敬

（中电伟恒（北京）科技发展有限公司，北京 100000）

1 虚拟电厂的发展前景

与传统的水力和热力发电厂相比，在虚拟电厂的供电过程中，技术人员可以借助专业的技术手段，完成资源整合，并将其与相应的机械设备结合在一起，构建出一个较为完备的电力系统。同时，技术人员还能够实时了解用户的用电需求，降低供电网络的负荷。

虚拟电厂得到大面积应用的原因在于，当前我国的电力消耗量逐年走高，当供电进入高峰期后，时常会出现较为严重的风险问题，还可能造成电力短缺[1]。

2 多元需求侧资源虚拟电厂的构建手段

2.1 组织框架

围绕多元需求侧资源构建的虚拟电厂，通常包含通信基站、迷你燃料发动机、分布式供电设备和用户等部分。但是需要重点关注的是，在分布式供电设备运转的过程中，存在较强的不稳定性。将其与通信基站联合在一起，有利于提高供电质量。尽管如此，迷你燃料发动机、通信基站及分布式供电设备等装置，普遍具备体量小、电量高等特性。因此，此类设备无法实现电量的有效供应。

在虚拟电厂运行过程中，不但要满足人们的用电需求，还要实现资源的合理应用。当前，我国大部分此类电厂的供电阶段，技术人员可以利用调整电量单价等方法，调节电源的输出和资源消耗，以实现资源的有效利用。同时，此类电厂在运转时，由于分布式供电设备的运转速度与用户需求不对，迷你燃料发动机处于工作状态时，通信设备的放电量可以采用人工的方式优化。但是需要注意的是，因为相关设备隶属于通信产业，所以在虚拟电厂的建设阶段，项目的主要负责人应提前与相关企业进行合作，获取通信基站的应用权限。另外，应根据签订条款中的内容，调整基站的单价。技术人员在操控虚拟电厂时，应采取内部渗透的手段进行调节，根据市场的定价进行优化，以确保电力企业获取更高的经济收益。

2.2 容量配比

在虚拟电厂的构建阶段，技术人员应围绕资源的供应状态，落实容量配比。与此同时，还需要重点研究电厂的电量储备及运转所需的资金成本。在虚拟电厂建设的初级阶段，建厂金额、运行资金与电力储备总量之间存在一定的必然联系。其中，迷你燃料发动机和通信基站在运行过程中需要消耗的资金量，与电厂运营的金额息息相关，具体的金额算法如下。

2.2.1 建设预算

建设虚拟电厂时，技术人员可以与通信企业合作，以此获取基站的采买和使用权，所以无需将其列入电厂的构建总额。发电设备及迷你燃料发动机是需要重点考量的环节[2]。总成本需要应用以下公式运算：

其中，将虚拟电厂的建设总成本设为Cc，N为风电机组的总数，C为单个机组的单价，CD为初始未知数，R 为补贴总额，a为电厂的应用总时长。

2.2.2 运维总额

与传统电厂相同，在虚拟电厂的运转过程中，也应及时完成设备的检测和养护，在计算运维总额的过程中，成本预算应将迷你燃料发动机和风电设备的养护资金相加。演算等式：

其中，NC1为单一发电机组的运维总额，NC2为迷你燃料发动机的养护总额。

2.2.3 燃料消耗

区别于以往功率较大的发电设备，迷你燃料发动机具备开启速度快、资金损耗量低等方面的优点。在测算燃料消耗成本的过程中，启动和关闭过程可以忽略不计。一般情况下，可以应用函数方程式进行测算。假如各类发电设备在运行过程中，基准数据为平均值，迷你燃料发动机所需的成本消耗量：

其中，CA为特定状态下迷你燃料发动机的成本消耗总额，B、M、H为设备的燃料参数，T为总时长。

2.2.4 基站成本

由于通信设备源自于通信企业，在相关设备的运行过程中，每完成一次充电和使用，就可能导致电源磨损，随着时间的推移，电池的使用年限会随之减少。此外，当电网暂停供电时，人们的正常通信也会受到干扰。在计算基站成本时，应与通信企业的设置单价保持一致，但是当前通信设备的存储量不可控，无法在现有的基础上调控和优化。在基站成本的计算阶段，如果设备的各项数据始终处于不变的状态，通信基站总成本可以应用下列公式计算：

其中，CS为在S周期内虚拟电厂需要向通信企业支付的基站总成本，C为供电的总金额。

2.3 优化方式

目前，在虚拟电厂的运转过程中，获取利益的方式通常有以下两种。其一，虚拟电厂在规定的使用年限内，根据市场调控选取最高的经济效益。其二，在单位状态下，电厂的初始成本和运维总额。如果将虚拟电厂中的各类资源创建成多层的组织模组，那么第一层为电厂运转过程中的收益总额，因变量为电厂的设备应用量，分别为通信基站、迷你燃料发动机、分布式供电设备的个数。第二层为虚拟电厂的运行成本，因变量为电力输出总量和单位放电量。

2.4 应用手段

成本消耗量降低、稳定度高、可循环应用是多元需求侧资源的主要特征。将其应用在虚拟电厂的构建阶段，为电力企业获取更高的经济效益。但是，若电量供应到达最高值时，能源的消耗量会不断提升，当供电稳定时，技术人员通常采用传统的供电技术，舍弃需求侧资源。

当虚拟电厂处于运行阶段时，成本测算可以围绕难度系数和市场的需求总量，应用曲线跟踪、峰值检测、停电交易等手段，但是不同方式成本计算模式存在较大差异性。关于停电交易，虚拟电厂应及时完成数据的传输，技术人员再根据相关内容落实资源配比，成本可以根据电力消耗量测算。在应用多元需求侧资源时，电厂内部的工作人员需要参考已知的数据，绘制二次函数模组，完成合约的编纂[3]。若用户拥有用电需求时，便可与其签订用电合同，围绕供电量，计算能源损耗量、成本总额。此外，还应重点观察相关资源能否满足电力供应条件，并根据数据和曲线，算出成本的附加值，围绕增加数量和资源供电契合度，测算所需的资金总数，如果没能到达期待值，可以根据实际情况进行优化。

在虚拟电厂的构建阶段，如果电力供应到达最大值，多元需求侧资源的应用会随时间变化不断增大。此外，技术人员需要及时完成单位报价，当电力消耗处于峰值，用户应该缴纳更高的金额。在这一过程中，电厂的稳定度也会出现一定变动，应围绕电厂的峰值、单位单价落实核算工作。用户根据能源基站发布的价格和数据，应用不同种类的交易方式，以核算需要缴纳的总金额，满足人们的用电需求。

2.5 配比方法

多元需求侧资源通常源自于电能储备和分布式电源，因为传统能源在消耗的过程中，通常需要耗费较高的资金成本，不能确保资源的合理运用。由于我国的供电产业正处于转型的过程中，借助以往的手段调控需求侧资源的消耗量，应用高质量的操作手段，将各类资源应用到实处，有利于缓解电网的供电压力，满足人们的用电需求。

此外，在虚拟电厂的供电过程中，分布式供电设备能够在满足用户用电需求时，借助高效的供电技术，帮助用户获取更多电力资源。在实际的运转阶段，负责电厂管理的工作人员可以应用合理的手段，了解电力的消耗状态，再围绕不同的数据和图像，观察其变化情况，电能的存储设备需要围绕用电状态挑选存在较大差异性的应用手段[4]。

2.6 实际案例

已知虚拟电厂对外供电时，电厂能够运转的总时长为40 年左右，在建设的过程中，初期的成本投入为3500 万元，其中分布式供电设备的额定容量约为100kW，在该装置的运转阶段，购置总额为5000 元/kW，每年平均的养护总额为120 元/kW。迷你燃料发动机的额定容量为100kW，购置成本为1500 元/kW，每年平均的养护总额约为55 元/kW。

3 多元需求侧资源虚拟电厂的运营技术分析

3.1 要求

关于多元需求侧资源的应用前景，技术人员可以结合当前电力行业的实际情况，设计不同种类的成交模式，根据差异性的需求，用户可以选取不同种类的交易方式。此外，还需要遵守市场的成交法则，围绕各类数据，帮助用户选取合理的方法。比如，结合虚拟电厂等产业的发展方式，根据存在较强差异性的方向设计响应体系。以能量存储的方式，实现能源的合理应用，以保证在能源供应过程中，电力行业的经济增长速度不断提升。

围绕多元需求侧资源的供应对象，结合供电行业的目标个体分析数据，需要根据用户的特点，进行数据分析，了解其行为喜好，应用相应理念完成信息整合，通过各类变量更新方案设计。现阶段，我国的各类电力企业通常采取先进的技术手段，区分供电方式，并应用具有指向性的激励手段增强产品与用户的契合度[5]。反之，在虚拟电厂的运行过程中，可以借助各类红外传感装置，将不同种类的设备融合在一起。

多元需求侧资源的更新手段，可以从以下几方面考量。其一，优化电力企业互联网基站构建方式。其二，结合对症下药的观念，挑选一类契合度更高的更新手段。比如，虚拟电厂在运行的过程中，应用高效的手段，实现用户的主管供应，以满足其用电需求。

3.2 技术

由于虚拟电厂隶属于一类不会受外界影响的供电模式，在运转的过程中，可以借助自主驱动的模式，提升资源的利用率和电力的供应效率。一般情况下，虚拟电厂的构建和运营都需要获取外力的帮助，当供电产业恢复正常状态后，虚拟电厂能够利用合理的手段获利。因此，为保证虚拟电厂的运营效率，应在现有的基础上设立全新的交易模式，创建三位一体的操作系统，具体的操作步骤如下。

首先，构建一类科技含量较高的交易模式，以满足虚拟电厂的运营要求。其次，结合虚拟电厂的成交方式、配比手段、资源调度模式等环节，明确电厂运行过程中的各类参数。再次，当虚拟电厂正式进入稳定状态后，技术人员需根据相关数据完成方案的优化，调整成交手段，创建较为完备的运行结构[6]。最后，围绕电网的并入方式，完成调度程序、倾销装置、财会管理等环节的资源整合，将数据收集起来。结合虚拟电厂运转过程中产生的各类交易信息，出台并测绘更为完备的成交模式，以满足不同系统的运维需求，实现数据的有效应用。

在虚拟电厂的运营阶段，应在现有基础上，调整电力供应市场的运转法则。随着时代的发展，用户的用电需求发生一定的变化。因此，可以根据实际情况，完成规则的重新划分，技术人员应围绕当前的行业现状，分析目标对象、定价方式、数据列举、定价报价等方面的内容，并将虚拟电厂融入市场主体。由于虚拟电厂本身具备较强的复杂性，技术人员需要重点考量其内部的能源变化量，制订更加健全的操作方法。围绕虚拟电厂的供电方式以及自身具备的各类特征，在运营的过程中，技术人员可以根据实际情况，制订推动虚拟电厂发展的策略和模式。同时，结合虚拟电厂的运转模式和设备特征，创建以其为基准的运行方式和推广手段，在政府、电力行业等力量的帮助下，完成资源整合，将利益最大化，创建以虚拟电厂为中心的电力营销方式[7]。

4 结语

在电力市场内部，为全面提升供电的稳定度和安全系数，技术人员可以利用多元需求侧资源，构建高产、高效的虚拟电厂。不但能够保证电力的稳定供应，更能确保整个行业的稳定发展。目前，商业化是社会发展的主要方向，在虚拟电厂的供电和运营过程中，应重点考量需求侧资源，并将其应用到实处，在节能降耗的过程中，实现电力产业的革新。