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• 關(guān)鍵詞： 分布式電力控制虛擬電站 虛擬電站 VHPready標(biāo)準(zhǔn)
• 摘要：分布式能源發(fā)電系統(tǒng)必須與中央控制室連接，以進(jìn)行通訊。分布式發(fā)電機(jī)組可與虛擬發(fā)電廠相結(jié)合，優(yōu)化控制電網(wǎng)。通訊架構(gòu)也對(duì)控制電網(wǎng)具有重要作用。VHPready標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)化了虛擬發(fā)電廠的建立和運(yùn)行。菲尼克斯電氣的所有控制均支持此標(biāo)準(zhǔn)。

虛擬發(fā)電廠的概念由來(lái)已久，已成功試驗(yàn)了多個(gè)項(xiàng)目，但個(gè)別發(fā)電廠的通訊和邏輯順序與上述定義不同。因此，建設(shè)虛擬發(fā)電廠需要進(jìn)行大量費(fèi)用不菲的工程試驗(yàn)，。如此一來(lái)，分布式發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)化接口便應(yīng)需而生，以便盡可能降低網(wǎng)絡(luò)連接的成本。本標(biāo)準(zhǔn)中，VHPready已設(shè)定目標(biāo)，建立遠(yuǎn)程控制協(xié)議IEC60870-5-104、IEC 61850-7-420和DNP3類型標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于所有分布式發(fā)電機(jī)、蓄能器及彈性消費(fèi)裝置中。獨(dú)立和分布式機(jī)組均符合該標(biāo)準(zhǔn)。目前，傳輸至虛擬發(fā)電廠的數(shù)據(jù)均采用統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。

基于VPN的遠(yuǎn)程訪問(wèn)

若系統(tǒng)操作員愿意根據(jù)VHPready標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)組，則通訊必須通過(guò)VPN通道進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)。系統(tǒng)成功認(rèn)證后能與支持VHPready標(biāo)準(zhǔn)的任何虛擬發(fā)電廠連接。VHPready標(biāo)準(zhǔn)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以集成熱水儲(chǔ)罐系統(tǒng)。若生產(chǎn)的電能過(guò)多，則將電流用于加熱熱水儲(chǔ)罐的加熱棒，直到它不能存儲(chǔ)更多電能。這將大大節(jié)省熱水儲(chǔ)罐的燃料消耗。再者，虛擬發(fā)電廠能集中監(jiān)控連接系統(tǒng)并迅速接收通知。  

彈性消費(fèi)模式

可使用VHPready標(biāo)準(zhǔn)將分布式電力和發(fā)熱系統(tǒng)、消費(fèi)裝置和蓄能器連接至虛擬發(fā)電廠，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)控制。若已建立這些機(jī)構(gòu)，則彈性消費(fèi)裝置（如冷庫(kù)或電動(dòng)汽車充電樁）也能受益于虛擬發(fā)電站。電網(wǎng)可用能源過(guò)多時(shí)，充電成本會(huì)降低。因此，風(fēng)力強(qiáng)勁時(shí)，電動(dòng)汽車首先進(jìn)行充電，因?yàn)槌潆娺^(guò)后風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生的電力最高，這是電動(dòng)汽車減輕供電負(fù)荷而不損耗其電池的生命周期的方法。若分布式機(jī)組發(fā)生故障，也可通過(guò)提高彈性電力消費(fèi)裝置和發(fā)電機(jī)使用率，減少成本集中型蓄電池的數(shù)量。

若發(fā)電機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障，其它發(fā)電機(jī)可通過(guò)直接激活指令彌補(bǔ)損失的電流，也可關(guān)閉彈性消費(fèi)裝置。

VHPready標(biāo)準(zhǔn)最初由Vattenfall集團(tuán)制定，2014年2月被Industrieforum VHPready e.V.汽車集團(tuán)接管，此集團(tuán)由Fraunhofer Fokus研究所領(lǐng)導(dǎo)。菲尼克斯電氣是15個(gè)創(chuàng)始集團(tuán)之一，這需要菲尼克斯電氣在VHPready標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步發(fā)展中投入多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。駐于布隆貝格的自動(dòng)化專家將分布式發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)至其ILC中型控制器中。Inline控制器有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議傳輸控制協(xié)議和Profinet以太網(wǎng)接口，也可使用八個(gè)數(shù)字輸入處理S0信號(hào)。除此之外，ILC171控制器可利用網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議遠(yuǎn)程終端設(shè)備、儀表總線、溫度傳感器和脈寬調(diào)制模塊進(jìn)行擴(kuò)展。

數(shù)據(jù)表最多可在環(huán)形緩沖區(qū)儲(chǔ)存4天。因此，即使連接失敗，組合熱電廠在此后15分鐘可掌握之前已經(jīng)計(jì)算的控制室電力等級(jí)。若虛擬發(fā)電廠的電力平衡發(fā)生短暫變化，則可直接通過(guò)指令修改數(shù)據(jù)表。

若組合熱電廠向局部連接工藝提供熱量，則此為最優(yōu)先考慮事項(xiàng)，并且通知相應(yīng)虛擬電廠。根據(jù)菲尼克斯電氣已創(chuàng)建的Powerworx功能模塊庫(kù)，電表、煤氣表、熱量表及附加鍋爐和緩沖存儲(chǔ)單元都可建立連接。這些裝置與控制室進(jìn)行通訊，無(wú)須額外配置，其自動(dòng)將計(jì)數(shù)器讀數(shù)計(jì)入控制器內(nèi)植入的存儲(chǔ)卡。