考慮多元需求側資源的虛擬電廠構建與運營技術分析

李東敬

（中電偉恒（北京）科技發展有限公司，北京 100000）

1 虛擬電廠的發展前景

與傳統的水力和熱力發電廠相比，在虛擬電廠的供電過程中，技術人員可以借助專業的技術手段，完成資源整合，并將其與相應的機械設備結合在一起，構建出一個較為完備的電力系統。同時，技術人員還能夠實時了解用戶的用電需求，降低供電網絡的負荷。

虛擬電廠得到大面積應用的原因在于，當前我國的電力消耗量逐年走高，當供電進入高峰期后，時常會出現較為嚴重的風險問題，還可能造成電力短缺[1]。

2 多元需求側資源虛擬電廠的構建手段

2.1 組織框架

圍繞多元需求側資源構建的虛擬電廠，通常包含通信基站、迷你燃料發動機、分布式供電設備和用戶等部分。但是需要重點關注的是，在分布式供電設備運轉的過程中，存在較強的不穩定性。將其與通信基站聯合在一起，有利于提高供電質量。盡管如此，迷你燃料發動機、通信基站及分布式供電設備等裝置，普遍具備體量小、電量高等特性。因此，此類設備無法實現電量的有效供應。

在虛擬電廠運行過程中，不但要滿足人們的用電需求，還要實現資源的合理應用。當前，我國大部分此類電廠的供電階段，技術人員可以利用調整電量單價等方法，調節電源的輸出和資源消耗，以實現資源的有效利用。同時，此類電廠在運轉時，由于分布式供電設備的運轉速度與用戶需求不對，迷你燃料發動機處于工作狀態時，通信設備的放電量可以采用人工的方式優化。但是需要注意的是，因為相關設備隸屬于通信產業，所以在虛擬電廠的建設階段，項目的主要負責人應提前與相關企業進行合作，獲取通信基站的應用權限。另外，應根據簽訂條款中的內容，調整基站的單價。技術人員在操控虛擬電廠時，應采取內部滲透的手段進行調節，根據市場的定價進行優化，以確保電力企業獲取更高的經濟收益。

2.2 容量配比

在虛擬電廠的構建階段，技術人員應圍繞資源的供應狀態，落實容量配比。與此同時，還需要重點研究電廠的電量儲備及運轉所需的資金成本。在虛擬電廠建設的初級階段，建廠金額、運行資金與電力儲備總量之間存在一定的必然聯系。其中，迷你燃料發動機和通信基站在運行過程中需要消耗的資金量，與電廠運營的金額息息相關，具體的金額算法如下。

2.2.1 建設預算

建設虛擬電廠時，技術人員可以與通信企業合作，以此獲取基站的采買和使用權，所以無需將其列入電廠的構建總額。發電設備及迷你燃料發動機是需要重點考量的環節[2]。總成本需要應用以下公式運算：

其中，將虛擬電廠的建設總成本設為Cc，N為風電機組的總數，C為單個機組的單價，CD為初始未知數，R 為補貼總額，a為電廠的應用總時長。

2.2.2 運維總額

與傳統電廠相同，在虛擬電廠的運轉過程中，也應及時完成設備的檢測和養護，在計算運維總額的過程中，成本預算應將迷你燃料發動機和風電設備的養護資金相加。演算等式：

其中，NC1為單一發電機組的運維總額，NC2為迷你燃料發動機的養護總額。

2.2.3 燃料消耗

區別于以往功率較大的發電設備，迷你燃料發動機具備開啟速度快、資金損耗量低等方面的優點。在測算燃料消耗成本的過程中，啟動和關閉過程可以忽略不計。一般情況下，可以應用函數方程式進行測算。假如各類發電設備在運行過程中，基準數據為平均值，迷你燃料發動機所需的成本消耗量：

其中，CA為特定狀態下迷你燃料發動機的成本消耗總額，B、M、H為設備的燃料參數，T為總時長。

2.2.4 基站成本

由于通信設備源自于通信企業，在相關設備的運行過程中，每完成一次充電和使用，就可能導致電源磨損，隨著時間的推移，電池的使用年限會隨之減少。此外，當電網暫停供電時，人們的正常通信也會受到干擾。在計算基站成本時，應與通信企業的設置單價保持一致，但是當前通信設備的存儲量不可控，無法在現有的基礎上調控和優化。在基站成本的計算階段，如果設備的各項數據始終處于不變的狀態，通信基站總成本可以應用下列公式計算：

其中，CS為在S周期內虛擬電廠需要向通信企業支付的基站總成本，C為供電的總金額。

2.3 優化方式

目前，在虛擬電廠的運轉過程中，獲取利益的方式通常有以下兩種。其一，虛擬電廠在規定的使用年限內，根據市場調控選取最高的經濟效益。其二，在單位狀態下，電廠的初始成本和運維總額。如果將虛擬電廠中的各類資源創建成多層的組織模組，那么第一層為電廠運轉過程中的收益總額，因變量為電廠的設備應用量，分別為通信基站、迷你燃料發動機、分布式供電設備的個數。第二層為虛擬電廠的運行成本，因變量為電力輸出總量和單位放電量。

2.4 應用手段

成本消耗量降低、穩定度高、可循環應用是多元需求側資源的主要特征。將其應用在虛擬電廠的構建階段，為電力企業獲取更高的經濟效益。但是，若電量供應到達最高值時，能源的消耗量會不斷提升，當供電穩定時，技術人員通常采用傳統的供電技術，舍棄需求側資源。

當虛擬電廠處于運行階段時，成本測算可以圍繞難度系數和市場的需求總量，應用曲線跟蹤、峰值檢測、停電交易等手段，但是不同方式成本計算模式存在較大差異性。關于停電交易，虛擬電廠應及時完成數據的傳輸，技術人員再根據相關內容落實資源配比，成本可以根據電力消耗量測算。在應用多元需求側資源時，電廠內部的工作人員需要參考已知的數據，繪制二次函數模組，完成合約的編纂[3]。若用戶擁有用電需求時，便可與其簽訂用電合同，圍繞供電量，計算能源損耗量、成本總額。此外，還應重點觀察相關資源能否滿足電力供應條件，并根據數據和曲線，算出成本的附加值，圍繞增加數量和資源供電契合度，測算所需的資金總數，如果沒能到達期待值，可以根據實際情況進行優化。

在虛擬電廠的構建階段，如果電力供應到達最大值，多元需求側資源的應用會隨時間變化不斷增大。此外，技術人員需要及時完成單位報價，當電力消耗處于峰值，用戶應該繳納更高的金額。在這一過程中，電廠的穩定度也會出現一定變動，應圍繞電廠的峰值、單位單價落實核算工作。用戶根據能源基站發布的價格和數據，應用不同種類的交易方式，以核算需要繳納的總金額，滿足人們的用電需求。

2.5 配比方法

多元需求側資源通常源自于電能儲備和分布式電源，因為傳統能源在消耗的過程中，通常需要耗費較高的資金成本，不能確保資源的合理運用。由于我國的供電產業正處于轉型的過程中，借助以往的手段調控需求側資源的消耗量，應用高質量的操作手段，將各類資源應用到實處，有利于緩解電網的供電壓力，滿足人們的用電需求。

此外，在虛擬電廠的供電過程中，分布式供電設備能夠在滿足用戶用電需求時，借助高效的供電技術，幫助用戶獲取更多電力資源。在實際的運轉階段，負責電廠管理的工作人員可以應用合理的手段，了解電力的消耗狀態，再圍繞不同的數據和圖像，觀察其變化情況，電能的存儲設備需要圍繞用電狀態挑選存在較大差異性的應用手段[4]。

2.6 實際案例

已知虛擬電廠對外供電時，電廠能夠運轉的總時長為40 年左右，在建設的過程中，初期的成本投入為3500 萬元，其中分布式供電設備的額定容量約為100kW，在該裝置的運轉階段，購置總額為5000 元/kW，每年平均的養護總額為120 元/kW。迷你燃料發動機的額定容量為100kW，購置成本為1500 元/kW，每年平均的養護總額約為55 元/kW。

3 多元需求側資源虛擬電廠的運營技術分析

3.1 要求

關于多元需求側資源的應用前景，技術人員可以結合當前電力行業的實際情況，設計不同種類的成交模式，根據差異性的需求，用戶可以選取不同種類的交易方式。此外，還需要遵守市場的成交法則，圍繞各類數據，幫助用戶選取合理的方法。比如，結合虛擬電廠等產業的發展方式，根據存在較強差異性的方向設計響應體系。以能量存儲的方式，實現能源的合理應用，以保證在能源供應過程中，電力行業的經濟增長速度不斷提升。

圍繞多元需求側資源的供應對象，結合供電行業的目標個體分析數據，需要根據用戶的特點，進行數據分析，了解其行為喜好，應用相應理念完成信息整合，通過各類變量更新方案設計。現階段，我國的各類電力企業通常采取先進的技術手段，區分供電方式，并應用具有指向性的激勵手段增強產品與用戶的契合度[5]。反之，在虛擬電廠的運行過程中，可以借助各類紅外傳感裝置，將不同種類的設備融合在一起。

多元需求側資源的更新手段，可以從以下幾方面考量。其一，優化電力企業互聯網基站構建方式。其二，結合對癥下藥的觀念，挑選一類契合度更高的更新手段。比如，虛擬電廠在運行的過程中，應用高效的手段，實現用戶的主管供應，以滿足其用電需求。

3.2 技術

由于虛擬電廠隸屬于一類不會受外界影響的供電模式，在運轉的過程中，可以借助自主驅動的模式，提升資源的利用率和電力的供應效率。一般情況下，虛擬電廠的構建和運營都需要獲取外力的幫助，當供電產業恢復正常狀態后，虛擬電廠能夠利用合理的手段獲利。因此，為保證虛擬電廠的運營效率，應在現有的基礎上設立全新的交易模式，創建三位一體的操作系統，具體的操作步驟如下。

首先，構建一類科技含量較高的交易模式，以滿足虛擬電廠的運營要求。其次，結合虛擬電廠的成交方式、配比手段、資源調度模式等環節，明確電廠運行過程中的各類參數。再次，當虛擬電廠正式進入穩定狀態后，技術人員需根據相關數據完成方案的優化，調整成交手段，創建較為完備的運行結構[6]。最后，圍繞電網的并入方式，完成調度程序、傾銷裝置、財會管理等環節的資源整合，將數據收集起來。結合虛擬電廠運轉過程中產生的各類交易信息，出臺并測繪更為完備的成交模式，以滿足不同系統的運維需求，實現數據的有效應用。

在虛擬電廠的運營階段，應在現有基礎上，調整電力供應市場的運轉法則。隨著時代的發展，用戶的用電需求發生一定的變化。因此，可以根據實際情況，完成規則的重新劃分，技術人員應圍繞當前的行業現狀，分析目標對象、定價方式、數據列舉、定價報價等方面的內容，并將虛擬電廠融入市場主體。由于虛擬電廠本身具備較強的復雜性，技術人員需要重點考量其內部的能源變化量，制訂更加健全的操作方法。圍繞虛擬電廠的供電方式以及自身具備的各類特征，在運營的過程中，技術人員可以根據實際情況，制訂推動虛擬電廠發展的策略和模式。同時，結合虛擬電廠的運轉模式和設備特征，創建以其為基準的運行方式和推廣手段，在政府、電力行業等力量的幫助下，完成資源整合，將利益最大化，創建以虛擬電廠為中心的電力營銷方式[7]。

4 結語

在電力市場內部，為全面提升供電的穩定度和安全系數，技術人員可以利用多元需求側資源，構建高產、高效的虛擬電廠。不但能夠保證電力的穩定供應，更能確保整個行業的穩定發展。目前，商業化是社會發展的主要方向，在虛擬電廠的供電和運營過程中，應重點考量需求側資源，并將其應用到實處，在節能降耗的過程中，實現電力產業的革新。