• 關鍵詞： 分布式電力控制虛擬電站 虛擬電站 VHPready標準
• 摘要：分布式能源發(fā)電系統(tǒng)必須與中央控制室連接，以進行通訊。分布式發(fā)電機組可與虛擬發(fā)電廠相結合，優(yōu)化控制電網。通訊架構也對控制電網具有重要作用。VHPready標準簡化了虛擬發(fā)電廠的建立和運行。菲尼克斯電氣的所有控制均支持此標準。

虛擬發(fā)電廠的概念由來已久，已成功試驗了多個項目，但個別發(fā)電廠的通訊和邏輯順序與上述定義不同。因此，建設虛擬發(fā)電廠需要進行大量費用不菲的工程試驗，。如此一來，分布式發(fā)電機組標準化接口便應需而生，以便盡可能降低網絡連接的成本。本標準中，VHPready已設定目標，建立遠程控制協(xié)議IEC60870-5-104、IEC 61850-7-420和DNP3類型標準，該標準應用于所有分布式發(fā)電機、蓄能器及彈性消費裝置中。獨立和分布式機組均符合該標準。目前，傳輸至虛擬發(fā)電廠的數(shù)據(jù)均采用統(tǒng)一結構。

基于VPN的遠程訪問

若系統(tǒng)操作員愿意根據(jù)VHPready標準設計發(fā)電機組，則通訊必須通過VPN通道進行遠程訪問。系統(tǒng)成功認證后能與支持VHPready標準的任何虛擬發(fā)電廠連接。VHPready標準的另一個優(yōu)勢是可以集成熱水儲罐系統(tǒng)。若生產的電能過多，則將電流用于加熱熱水儲罐的加熱棒，直到它不能存儲更多電能。這將大大節(jié)省熱水儲罐的燃料消耗。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。  

彈性消費模式

可使用VHPready標準將分布式電力和發(fā)熱系統(tǒng)、消費裝置和蓄能器連接至虛擬發(fā)電廠，并對其進行相應控制。若已建立這些機構，則彈性消費裝置（如冷庫或電動汽車充電樁）也能受益于虛擬發(fā)電站。電網可用能源過多時，充電成本會降低。因此，風力強勁時，電動汽車首先進行充電，因為充電過后風力渦輪機產生的電力最高，這是電動汽車減輕供電負荷而不損耗其電池的生命周期的方法。若分布式機組發(fā)生故障，也可通過提高彈性電力消費裝置和發(fā)電機使用率，減少成本集中型蓄電池的數(shù)量。

若發(fā)電機系統(tǒng)發(fā)生故障，其它發(fā)電機可通過直接激活指令彌補損失的電流，也可關閉彈性消費裝置。

VHPready標準最初由Vattenfall集團制定，2014年2月被Industrieforum VHPready e.V.汽車集團接管，此集團由Fraunhofer Fokus研究所領導。菲尼克斯電氣是15個創(chuàng)始集團之一，這需要菲尼克斯電氣在VHPready標準的進一步發(fā)展中投入多年的實踐經驗。駐于布隆貝格的自動化專家將分布式發(fā)電機組標準落實至其ILC中型控制器中。Inline控制器有兩個網絡通訊協(xié)議傳輸控制協(xié)議和Profinet以太網接口，也可使用八個數(shù)字輸入處理S0信號。除此之外，ILC171控制器可利用網絡通訊協(xié)議遠程終端設備、儀表總線、溫度傳感器和脈寬調制模塊進行擴展。

數(shù)據(jù)表最多可在環(huán)形緩沖區(qū)儲存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計算的控制室電力等級。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，并且通知相應虛擬電廠。根據(jù)菲尼克斯電氣已創(chuàng)建的Powerworx功能模塊庫，電表、煤氣表、熱量表及附加鍋爐和緩沖存儲單元都可建立連接。這些裝置與控制室進行通訊，無須額外配置，其自動將計數(shù)器讀數(shù)計入控制器內植入的存儲卡。