摘要：供电可靠性、化石能源日益枯竭、环境压力日益增长等已成为世界各国电力工业所面临的严峻挑战。人类已经认识到需要大力发展可再生能源，并逐步实现可再生能源替代化石能源的重大变革。可再生能源的主要利用方式是发电，近些年来，全球可再生能源发电得到了飞速的发展。可以预见，在不远的将来，一次能源以可再生能源为主、终端能源以电力为主的能源格局将变成现实。
关键词：分布式；电源调度；虚拟；发电厂；分析
引言：随着全球对环保和节能问题的日益关注，以及风力、光伏等可再生能源发电技术的日益成熟，分布式发电技术已成为国内外研究的热点。相比于传统电源，分布式电源受自然条件的影响，具有很强的随机性、波动性、不可控性等。大量分布式电源接入电网后，将会对电网电压、电能质量、调度运行带来一系列的影响。虚拟发电厂把多个分散的分布式电源、储能装置和负荷集成起来，虚拟成一个独立的发电个体，具有类似传统发电厂一样的可控性，可向电网提交发电计划和负荷需求；可促进系统分散管理，提高电能质量，是分布式电源大范围接入电网运行的一种有效解决方案。
1.分布式电源调度管理模式研究
21世纪智能电网的发展方向是分布式能源的建设，分布式电源调度管理模式有利于提高电力能源的利用率，在促进能源的可持续发展的基础上，减少电力工业生产造成的污染排放。分布式电源一般容量比较小，主要分布在距离用户近的区域，分布式电力能源的建设可以实现就地向用户提供电力能源，减轻了电力能源传输的压力，分布式电源的应用十分普遍，通过协调控制可以提高综合电力能源的利用率。分布式电源调度管理可以在电网出现停电故障的时候，保证重要负荷的有效供电，保证电网主网供电的稳定。分布式电源调度管理可以有效的解决偏远地区供电需求的问题。我国的分布式电力能源的建设还是处于起步阶段，十二五期间已经将分布式电力能源的建设作为电力工业发展的一个重要的发展方向。分布式发电系统的研究和应用，在我国大电网的环境下，促进了分布式电源管理功能和集中式发电之间的协调运作，是今后我国电力系统发展的一个必然的趋势。
2.发展分布式发电的优势和意义
大规模发展分布式发电的优势和意义有如下几方面：一是经济性。由于分布式发电的位置靠近负荷中心或贴近用户，与建设传统的发输配电设施相比，不但可降低输电网损耗，而且由于分布式发电占地面积和物理空间非常少，可大大降低投资费用。二是环保性。分布式发电可广泛利用清洁能源，不但可减少污染物排放，还可有效降低建设高压输电线路造成的电磁污染和线路沿途对植被的破坏。三是可靠性。分布式电源并网后，合理的运行方式将提高配电网供电的可靠性。当大电网出现大面积停电事故时，具有特殊设计的分布式发电系统（如与重合闸相结合的计划孤岛模式）仍能保持正常运行，较好地改善供电可靠性。四是投资与金融风险。相对于建造传统的发输配电设施建设周期长、投资风险大的缺点，分布式发电具有技术和设备小型化、模块化，建设周期短，可紧密跟踪负荷增长进行扩建，具有投资费用低、风险小等优点。五是安全性。由于分布式发电具有能源利用类型和供应渠道多元化的特点，因此大规模的分布式发电应用是实施能源供应来源多样化战略、确保能源安全和缓解能源危机的一种很好的途径。此外，分布式电源的分散性和小型化，使其不易成为突发事件或意外灾害的主要对象和目标。六是灵活性。分布式发电系统多采用性能先进的中、小型模块化设备，开、停机快捷、迅速，维修管理方便，操作控制简单，负荷调节灵活，且各电源相互独立，可满足各种不同的定制需求（如削峰填谷、为边远用户或重要用户供电等）。
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3.虚拟发电厂运行特点分析
虚拟电厂是我国未来电力工业的新型管理模式，对分布式能源进行整合，实现分布式储能和分布式发电，实现对分布式电力能源的统一管理，使分布式能源参与系统的调度和运行。虚拟发电厂是一种高效利用和促进新能源和可再生能源发电的有效形式，把分散的电源、分散的储能设备和可控复合结合在一起，虚拟成一个独立的虚拟电力系统，在功能和控制性方面与大型的发电厂比较类似。虚拟发电厂可以对接入的分布式电源进线统一管理，虚拟发电厂可以储存大量的电能，与外网的的连接具有永久性的特点，是一个开放性的系统。虚拟发电厂对内部电网的管理可以使资源得到优化的配置，虚拟发电厂的通信控制系统保证内部电网的运行协调互动，解决了分布式电源的内部消耗问题。虚拟发电厂对外网进行供电，进行双向的能量交换，同时保证对内部负荷进行供电。虚拟发电厂对分布式电源的调度管理与传统电源调度管理比，具有更大的调度管理空间，虚拟发电厂的分布式电源调度管理在市场中占有一定的优势。
4.虚拟发电厂分布式电源调度管理模式研究
对虚拟发电厂分布式电源发电模式的研究我们通过风力发电、光伏发电和微型燃气轮机发电进行研究。风力发电与常规的能源比，是可持续利用的能源，对环境没有污染，自然界的风能资源是巨大的，全球可以开发利用的风能资源可以达到2×107MW。从风能的调度性分析，风力发电随机性大，而且变化迅速，风力发电的能源的调度性比较困难，风力发电需要大量的常规发电设备和机组提供支持，地区性的差异也决定了风力发电的差异性，所以我们对风力发电的管理可以充分利用地区互补性。光伏发电是太阳能发电中的一种，光伏发电技术比较成熟，光伏发电利用半导体的的光能效应，把太阳能辐射的能量转变为电能，在光伏发电系统中要安装储存能源的装置。光伏发电受光照和温度的影响很大，光能发电的随机性强，在短期内光能发电变化快。微型燃气轮机发电是通过大功率输出的燃气轮机，把天然气和汽油作为动力原料，通过驱动高速发电机进行发电。微型燃气轮机发电稳定性和可靠性高，污染小，并且能源的利用率高，微型燃气轮机发电是技术比较成熟的分布式电源，微型燃气轮机发电通过冷热电联产运作模式可以把能量的综合利用率提高到85%以上。分布式冷热电联产也叫做冷热电三联供电系统，是把制热、制冷和发电结合到一起的分布式供能系统，微型燃气轮机冷热电三联供电系统结构主要由微燃气轮机和溴冷机组组成，具体运作模式是通过对天然气的燃烧，带动微燃气轮机进行发电工作，燃烧产生的高温烟气进入余热炉，可以为用户提供供暖的需要，高烟气体也可以通过溴化锂的化学反应产生制冷的作用。分布式式冷热电联产可以提高能源的利用率，降低污染物的排放。
总结：通过上述分析可以得出，智能化和绿色能源是电力工业的发展方向，虚拟电厂分布式电源调度管理的提出，对电力工业电能开发和环境保护具有一定的研究意义，可以有效的解决分布式电源调度管理中出现的问题，提高了电力工业能源的利用率，保证了电力能源的可持续发展。
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论文作者:卢松林
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
标签：分布式论文; 能源论文; 电源论文; 发电厂论文; 燃气轮机论文; 电网论文; 电力论文; 《电力设备》2018年第22期论文;