產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠作為一種創(chuàng)新的能源管理模式，正逐漸成為實(shí)現(xiàn)能源高效利用和電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。其核心技術(shù)架構(gòu)中的聚合、調(diào)度與 AI 融合，更是為虛擬電廠的高效運(yùn)作提供了關(guān)鍵支撐。
產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠的資源聚合是基礎(chǔ)。在資源層，分布式光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能設(shè)備、充電樁以及柔性負(fù)荷等如同一個(gè)個(gè)能源細(xì)胞，散布在各處。通過(guò)先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、5G 等通信技術(shù)，這些分散的能源資源被編織在一起。例如，特銳德旗下“特來(lái)電”在青島工業(yè)園將充電樁與儲(chǔ)能裝置聚合，形成高達(dá) 300 萬(wàn) kW 的可調(diào)度容量，占山東省 2023 年虛擬電廠總?cè)萘康?18%。這種聚合不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類能源數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，如發(fā)電功率、儲(chǔ)能 SOC、負(fù)荷調(diào)節(jié)潛力等，還能讓這些資源執(zhí)行調(diào)控指令，像是智能空調(diào)調(diào)溫 1℃、儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行充放電等操作，真正將零散的能源資源整合為一個(gè)有機(jī)整體，打破了傳統(tǒng)能源生產(chǎn)的時(shí)空限制。
智能調(diào)度則是產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠的核心環(huán)節(jié)。決策平臺(tái)層如同智慧決策中樞，利用智能監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠秒級(jí)追蹤百萬(wàn)級(jí)設(shè)備狀態(tài)，并預(yù)判故障，比如對(duì)樓宇終端設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)面對(duì)電網(wǎng)下達(dá)的指令，如 10MW 削峰任務(wù)時(shí)，AI 算法可將其精準(zhǔn)拆解為 500 個(gè)充電樁降速等具體操作。同時(shí)，結(jié)合自適應(yīng)魯棒優(yōu)化模型，能有效提升收益。在實(shí)際運(yùn)行中，通過(guò)“本地 - 區(qū)域 - 中央”三級(jí)控制架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)。本地控制器對(duì)設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)控，如萬(wàn)勝智能的 WTZJ-100 型采集終端支持 0.2S 級(jí)電能計(jì)量，每秒采集 12 次數(shù)據(jù)，異常狀態(tài)識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá) 99.6%；區(qū)域聚合器利用邊緣計(jì)算每 5 分鐘優(yōu)化一次區(qū)域內(nèi)資源分配，像東方電子在煙臺(tái)工業(yè)園部署的虛擬電廠中，降低線損率 1.2 個(gè)百分點(diǎn)；中央調(diào)度平臺(tái)采用云化架構(gòu)，如深圳虛擬電廠 3.0 平臺(tái)采用阿里云容器化部署，接入 5.5 萬(wàn)個(gè)可調(diào)資源，2023 年累計(jì)響應(yīng)電網(wǎng)指令 427 次，平均響應(yīng)時(shí)間僅 1.3 秒，確保整個(gè)虛擬電廠系統(tǒng)高效協(xié)同運(yùn)作。
AI 技術(shù)的深度融合為產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠注入了強(qiáng)大動(dòng)力。一方面，在邊緣計(jì)算與 AI 融合領(lǐng)域，邊緣節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自治，區(qū)域級(jí)邊緣集群可處理 80% 本地指令，例如工業(yè)園區(qū)空調(diào)調(diào)頻。同時(shí)，輕量化 AI 模型支持光伏出力分鐘級(jí)預(yù)測(cè)，精度大于 95%。另一方面，多源數(shù)據(jù)協(xié)同優(yōu)化借助 AI 得以實(shí)現(xiàn)，像江蘇虛擬電廠集成氣象雷達(dá)數(shù)據(jù)，利用 AI 模型構(gòu)建氣象聯(lián)動(dòng)模型，使 72 小時(shí)負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差小于 3%。此外，AI 還應(yīng)用于數(shù)字孿生推演，構(gòu)建三維鏡像模擬極端天氣，預(yù)演多種故障場(chǎng)景并生成應(yīng)急預(yù)案，大幅縮短響應(yīng)時(shí)間。通過(guò)深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)，AI 能實(shí)現(xiàn)調(diào)度策略小時(shí)級(jí)迭代，不斷提升虛擬電廠的預(yù)測(cè)、預(yù)判能力，進(jìn)一步優(yōu)化能源調(diào)度和管理。
產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠通過(guò)聚合、調(diào)度與 AI 的深度融合，構(gòu)建起高效的能源管理體系，在提升能源利用效率、增強(qiáng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性以及推動(dòng)能源市場(chǎng)變革等方面發(fā)揮著巨大作用，為能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了創(chuàng)新路徑。
捷瑞數(shù)字依托自主研發(fā)的伏鋰碼云平臺(tái)，通過(guò)運(yùn)用數(shù)字孿生、人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，為產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠提供數(shù)字化系統(tǒng)解決方案與技術(shù)服務(wù)。在資源聚合方面，助力企業(yè)整合分布式能源資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與設(shè)備互聯(lián)互通；在智能調(diào)度層面，利用平臺(tái)構(gòu)建的數(shù)字化模型，協(xié)助決策平臺(tái)精準(zhǔn)調(diào)度資源，優(yōu)化能源分配，提升整體運(yùn)行效率，為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠的高效運(yùn)作貢獻(xiàn)力量。
