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源网荷储、虚拟电厂、微电网：功能差异与联动机制

文章更新时间：2025-02-21　点击量：238

　　背景

　　随着全球对气候变化的重视以及传统化石能源的日益稀缺，能源转型成为必然趋势。大规模可再生能源如太阳能、风能的接入，虽为可持续发展带来希望，但因其固有的间歇性与波动性，给电力系统稳定运行带来巨大挑战。源网荷储一体化旨在通过整合电源、电网、负荷和储能环节，提升新能源消纳能力，保障能源可持续供应；虚拟电厂聚合分布式能源等资源，为平衡电力供需、促进新能源消纳提供灵活手段；微电网则可利用当地可再生能源，实现能源就地生产与消费，推动能源转型在局部区域的落地。

　　一、区别

　　源网荷储：指电力系统中的电源、电网、负荷、储能四个核心环节，强调通过协调优化这四个环节实现电力系统的灵活互动和高效运行，是一种综合性能源系统构建理念和运行模式。

　　虚拟电厂：通过物联网、大数据等技术，将分散的分布式电源、储能系统、可控负荷等资源聚合成一个虚拟的 “电厂”，统一参与电力市场交易和电网调度，是一种电源协调管理系统。

　　微电网：一种本地化的小型电力系统，包含电源、负荷、储能和控制系统，可独立运行或与大电网并网运行，有明确的物理边界和相对独立的运行管理体系。

　　二、系统规模

　　源网荷储：应用于较大规模区域，如城市、地区甚至国家的电力系统层面，也可小到一个园区。涵盖多种集中式与分布式电源，电压等级多样，连接大量不同类型负荷，配置大规模储能系统。

　　虚拟电厂：规模和范围相对灵活，可跨越不同地理位置整合资源，实际控制的物理设备规模相对较小，但整合的资源数量可能众多。

　　微电网：规模相对较小，多服务于小型社区、偏远海岛、校园等局部区域，以低压或中压为主，由小型分布式电源、小型储能装置和本地负荷组成。

　　三、功能重点

　　源网荷储：侧重于从宏观层面实现电力系统的整体优化，包括能源资源的合理配置、电网的稳定运行、负荷的灵活管理和储能的高效利用等，解决新能源波动性等问题，促进能源低碳化。

　　虚拟电厂：主要功能是参与电力市场交易，提供辅助服务，通过对分散资源的聚合和协调控制，实现对电网的灵活响应和支持，获取经济价值。

　　微电网：侧重于为特定局部区域提供可靠电力保障，实现本地能源自给自足，在主电网故障时保障重要负荷供电，提高供电可靠性和能源利用效率。

　　四、运行控制

　　源网荷储：强调集中式与分布式协同控制，通过先进的能量管理系统进行全网统一的优化调度，统筹安排各类电源发电计划、储能充放电策略以及负荷需求响应。

　　虚拟电厂：依赖智能调度系统，实时调整各分布式能源的输出功率，以实现资源的优化分配和电网的稳定运行，通常需要与电网进行密切的信息交互和协同。

　　微电网：注重本地自治与并网协调控制，孤岛运行时，内部控制器快速响应负荷变化和电源波动；并网运行时，遵循并网协议，实现电能双向交换与功率支撑，并能在故障时迅速切换至孤岛模式。

　　五、相互联系

　　共同目标：均服务于能源转型，致力于提高电力系统的灵活性、可靠性和可持续性，提升可再生能源消纳能力，增强电网灵活性和韧性，优化电力资源配置，提升能源利用效率，为实现碳达峰、碳中和目标提供技术支持。

　　技术互补：都涉及分布式能源发电技术、储能技术、电力电子技术、智能监控与通信技术等多种先进技术的集成。虚拟电厂可作为源网荷储的实现手段之一，通过聚合分布式资源参与电网优化；微电网可视为源网荷储的局部落地场景，其内部的 “源 - 荷 - 储” 可被虚拟电厂进一步聚合。

　　实际应用结合：在实际应用中，微电网负责本地供电可靠性，保障局部区域的电力供应；虚拟电厂可将微电网内部的资源(如光伏、储能)聚合后参与电力市场交易；源网荷储框架则协调整个区域电网与微电网、虚拟电厂的互动，实现大系统与小系统之间的协同运行。

　　六、安科瑞智慧能源管理平台

　　1、平台介绍

　　Acrel-EMS3.0 智慧能源平台是针对企业微电网的能效管理平台，满足江苏省《新型电力负荷管理系统数据接入规范》的技术架构，可通过云云互联方式接受电力平台的调度指令和策略下发，支持作为微网调度子系统或子平台。

2、解决方案

　　安科瑞微电网系统解决方案，通过在企业内部的源、网、荷、储、充的各个关键节点安装安科瑞自主研发的各类监测、分析、保护、治理装置；通过先进的控制、计量、通信等技术，将分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车、电能路由器聚合在一起；平台根据最新的电网价格、用电负荷、电网调度指令等情况，灵活调整微电网控制策略并下发给储能、充电桩、逆变器等系统与设备，保证企业微电网始终安全、可靠、节约、高效、经济、低碳的运行。