Descrição do estado atual e das perspectivas da tecnologia de usinas virtuais

Jiangsu Ancori Electrical Manufacturing Co., Ltd. Jiangsu Jiangyin 214405

Resumo:No ambiente da nova era, a demanda das pessoas por energia elétrica está aumentando constantemente, para satisfazer as necessidades de energia elétrica das pessoas, cada vez mais sistemas de fornecimento de energia e engenharia elétrica estão se desenvolvendo rapidamente. Isso impulsionou o desenvolvimento da indústria de energia elétrica e, por outro lado, levou ao aumento da dificuldade de gerenciamento do mercado de energia elétrica. Para melhorar a gestão e o serviço de alta qualidade e eficiência do mercado de energia elétrica, as usinas virtuais foram gradualmente desenvolvidas e usadas. Este artigo analisa o estado atual da tecnologia de usinas virtuais e apresenta uma perspectiva sobre o desenvolvimento desta tecnologia para obter uma compreensão aprofundada dessa tecnologia.

Palavras-chave:usinas elétricas virtuais; Situação tecnológica, perspectivas tecnológicas

0 Introdução

Nos últimos anos, as usinas virtuais receberam ampla atenção e pesquisa no setor, utilizando tecnologias de informação e comunicação e sistemas de software para a agregação eficaz de recursos energéticos, como geração distribuída de energia, cargas controladas e sistemas de armazenamento de energia. Nas usinas virtuais, as principais tecnologias incluem a tecnologia de controle coordenado, a tecnologia de comunicação de informações e a tecnologia de medição inteligente, que implementa meios de gestão e serviços auxiliares modernos para redes de distribuição e redes de transmissão. Esta tecnologia tem sido desenvolvida rapidamente e tem alcançado certos resultados, e tem um enorme potencial de desenvolvimento e ainda precisa de uma pesquisa contínua.

1. Visão geral da tecnologia de usinas virtuais

Há mais de uma década que as usinas virtuais são propostas, uma série de estudos de projetos foram realizados em países como a América do Norte e a América do Norte, como o matcher de potência holandês e projetos como o FENIX. Ainda não há consenso sobre a definição de usina de energia virtual. De acordo com as características do funcionamento da central elétrica virtual, a central elétrica virtual pode ser descrita como medição, controle e comunicação através da energia eólica, veículos elétricos, geração e armazenamento de energia fotovoltaica e outras fontes distribuídas para a agregação e participação unificada no planejamento do sistema elétrico e na operação do mercado de energia, usando o sinal de preço do mercado de energia como impulsionador, através dos meios de controle para a energia distribuída e o conflito da grande rede elétrica para coordenar, melhorar o desempenho da rede de energia distribuída, promover a eficiência do uso da energia e melhorar a limpeza.

Através da usina elétrica virtual, a integração flexível de vários tipos de energia distribuída na região com conexão elétrica, implementando a integração das características funcionais de todos os tipos de operação de energia distribuída, alcançando assim o efeito de otimização da configuração de energia distribuída. Os operadores relevantes podem integrar eficazmente a geração de energia térmica, eólica, hidroelétrica, fotovoltaica e energia controlada do lado do usuário com usinas virtuais, distribuindo e transferindo energia elétrica aos usuários em tempo oportuno.

2. Análise das causas de falha de curto-circuito de arco de luz do gabinete de interruptor de baixa e média tensão

2.1 Desenvolvimento no exterior

No início do século XXI, a Europa e as Américas começaram a pesquisar centrais virtuais, com o objetivo principal de integrar eficazmente o aumento da geração distribuída de energia e reduzir seu impacto na rede elétrica como um todo. Há muitos países participantes nesta pesquisa tecnológica, principalmente os Estados Unidos, França, Alemanha, Reino Unido e Dinamarca, alguns países desenvolvidos na pesquisa de diferentes direções de usinas virtuais, principalmente podem ser divididos em duas categorias, uma categoria é o projeto FENIX de energia da UE como a rota tecnológica representativa, o estudo é sobre como a usina distribuída pode realizar a operação de rede e mercado de energia, o objetivo principal é permitir que a usina distribuída possa participar mais plena, mais segura e mais eficiente no mercado de energia; Outra categoria de representantes tecnológicos são os Estados Unidos, cujos planos de resposta à demanda e uso de energia renovável estão mais focados no objetivo principal de alcançar um efeito equilibrado de oferta e demanda dinâmica e em tempo real.

2.2 Situação do desenvolvimento interno

Em 2015, o Conselho de Estado do nosso país emitiu um documento relevante, no qual enfatizou a importância da "Internet +", esclarecendo que é uma forma de integração profunda dos resultados da Internet e de todas as áreas da sociedade, exigindo que se promova ativamente o progresso tecnológico, a mudança organizacional e a melhoria da eficiência, promovendo a inovação da economia real e o aumento da produtividade, formando assim uma nova forma de desenvolvimento socioeconômico baseado na Internet. Realizar a combinação eficaz da Internet e da energia inteligente é importante para promover a revolução da produção e dos padrões de consumo de energia, melhorar a eficiência do uso da energia e alcançar o efeito da redução da economia de energia e melhorar a segurança e a estabilidade do sistema elétrico, e a tecnologia da central elétrica virtual é a fusão da Internet e da gestão da energia.

Nesta fase, a central elétrica virtual foi lançada por redes elétricas de alguns países desenvolvidos, como a Europa e os Estados Unidos, e também é um projeto operacional baseado no modo de comercialização do nosso país, e foi oficialmente colocado em operações comerciais. A operação deste projeto é baseada em uma plataforma de geração de energia, com capacidade de percepção, armazenamento e computação de segundo nível, capaz de controlar eficazmente o investimento em geração de energia, fornecimento de energia e transmissão de energia. Durante a fase de engenharia, o acesso a recursos ajustáveis ​​como aquecimento eletrônico de armazenamento de calor controlado em tempo real, edifícios inteligentes, negócios industriais ajustáveis, armazenamento de energia, casas inteligentes, estações de carregamento distribuídas de veículos fotovoltaicos e elétricos, com uma capacidade de cerca de 160 MW. Com o auxílio do mercado de pico da energia elétrica do norte da China, em 2020, a rede elétrica de Hebei alcançou uma carga de ar condicionado de verão de 6.000 MW, com 10% da carga de ar condicionado usando usinas virtuais para obter resposta em tempo real; E o aquecimento elétrico armazenado de calor tem a carga de responder em tempo real com usinas virtuais, permitindo 720 GW.h de energia limpa adicionais e 636.500 toneladas de redução de emissões de dióxido de carbono.

No distrito de Huangpu, em Xangai, o projeto piloto "usina de energia virtual de edifícios comerciais" foi estabelecido, com a ajuda de comunicação e controle e outras formas tecnológicas, usando a capacidade de corte de carga de um grande número de equipamentos elétricos como saída virtual, usando essa capacidade como o lado de carga da energia no sistema de acesso ao gerador virtual, para alcançar a participação do mercado e do funcionamento da rede elétrica. Este projeto implementa um sistema de resposta a cargas flexíveis, que está no pico do consumo de eletricidade durante as duas estações de inverno e verão, que implementa ajustes flexíveis para os parâmetros predefinidos de temperatura, fluxo de ar e velocidade de rotação dos ventiladores no ar condicionado central de edifícios comerciais, reduzindo a energia liberada para a rede elétrica. Ao mesmo tempo, o controle de carga flexível no baixo consumo de eletricidade também pode aproveitar a capacidade de armazenamento de calor na sala de ar condicionado, ajustar uma grande quantidade de parâmetros característicos, aumentar a carga de ar condicionado, armazenar antecipadamente parte da quantidade de frio e aumentar a utilização do sistema de energia.

Perspectivas tecnológicas de usinas virtuais

Na pesquisa técnica de usinas virtuais, embora existam características diferentes em casa e no exterior, e os meios de controle também são muito diversos, mas a tecnologia do núcleo da indústria é basicamente semelhante, incluindo principalmente a tecnologia de medição, tecnologia de comunicação, tecnologia de tomada de decisão de agendamento inteligente, tecnologia de proteção de segurança da informação, etc., na pesquisa e desenvolvimento posteriores também precisa de atenção especial.

Em termos de tecnologia de medição, é necessário que o consumo de eletricidade, gás, calor e água do lado do usuário alcance a rede de energia de precisão para garantir o equilíbrio de sua oferta e demanda, proporcionando assim uma base precisa para o cronograma e a produção desta tecnologia.

Em termos de tecnologia de comunicação, o centro de controle deve primeiro receber informações sobre o estado dentro de cada subsistema, informações do lado do usuário de energia e informações sobre o mercado de energia, e depois tomar decisões, otimizar e agendar com base nessas informações. Nesta fase, as tecnologias como a Internet, as portadoras de cabos de energia elétrica e as redes virtuais são usadas principalmente para o desenvolvimento de protocolos de comunicação de usinas virtuais e plataformas gerais.

Em termos de tecnologia de tomada de decisão de agendamento inteligente, as usinas virtuais precisam implementar o consumo distribuído de energia e garantir o funcionamento eficiente e seguro da rede elétrica, o que exige uma otimização integrada do agendamento de cada subsistema. Portanto, seu centro de controle também precisa melhorar continuamente os modelos matemáticos e os algoritmos de otimização.

Em termos de tecnologia de proteção da segurança da informação, a central elétrica virtual é um grande sistema integrado de muitos subsistemas, que tem uma interface com todos os subsistemas, o que requer a proteção de segurança de seus sistemas, a proteção de fronteiras e a segurança interna. De acordo com a situação atual e as necessidades do desenvolvimento atual, é necessário reforçar a pesquisa sobre a tecnologia de segurança da informação adequada às usinas virtuais, o que também é o conteúdo a ser considerado no desenvolvimento das usinas virtuais subsequentes.

Equipamento de hardware do sistema de gerenciamento de eficiência energética da microrede da Angkor

A Angkor possui um ecossistema de produtos "cloud-edge-end" da Internet de energia, incluindo gateways inteligentes, produtos de proteção e monitoramento integrados de distribuição de energia de alta e baixa tensão, dispositivos de monitoramento on-line da qualidade da energia elétrica, governança da qualidade da energia elétrica, medição de subitens, controle de iluminação, pilhas de carregamento de nova energia, soluções de combate a incêndios elétricos, etc., que podem fornecer capacidade de serviço único para sistemas de eficiência energética de microredes empresariais.

5. Conclusão

Em resumo, para promover melhor o desenvolvimento do mercado de energia elétrica, a pesquisa tecnológica de usinas virtuais recebeu gradualmente atenção. Em casa e no exterior para usinas virtuais também foi estabelecido o projeto de pesquisa piloto correspondente, e alcançou certos resultados, a fim de promover a melhor utilização de sua tecnologia, também é necessário aprofundar a pesquisa sobre sua tecnologia, de modo a alcançar o melhor desempenho e aplicação de suas funções.

Referências:

[1] Estado atual e perspectivas da tecnologia de usinas virtuais

[2] Revisão da pesquisa de usinas virtuais de energia [J]. Liu Jiedan, Li Mingyang, Fangfang, Nuyuguang. Jornal de Engenharia Elétrica da China. 2014(29)

[3] Estudo de Rota de Tecnologia de Energia Integrada [J]. Yang Xiao , Tao Xinlei. Tecnologia eletrônica. 2019(11)

[4] Aplicação de usinas virtuais em conexões eólicas em massa [J]. Zhang Xiaoming. Construção de energia. 2011(09)

[5] Manual de Desenho e Aplicação de Microredes Empresariais da Angkor, Edição 2022.05.