动态虚拟发电厂：电网服务与控制的新范式

《IEEE Power and Energy Magazine》：Dynamic Virtual Power Plants: A New Paradigm for Grid Services and Control

本文探讨虚拟电厂（VPP）向动态虚拟电厂（DVPP）的演进，重点分析集中式与分散式控制架构在可再生能源协调、实时调度及系统稳定性中的差异，探讨数据传输延迟对控制性能的影响，并提出新型稳定性定义。

　　

摘要：

虚拟电厂（VPP）的概念源于将可再生能源进行整合和协调的需求，以提高生产和系统的经济效益。在这方面，大多数关于VPP的研究都集中在经济性方面。然而，最新的电网规范认识到VPP除了需要提供可靠的电力注入外，还必须具备动态调节能力和电网辅助服务。因此，VPP不再仅仅是一个“产品”，还期望它能够通过频率和电压控制来维持系统的稳定性。这种视角的转变催生了动态虚拟电厂（DVPP）的新概念，DVPP由一组地理分布广泛的异构可再生能源发电机以及一套用于这些发电机协调控制和实时运行的程序组成。DVPP需要兼顾局部控制、每个发电机的最优调度以及整个系统的稳定性。本文重点探讨了DVPP的新控制架构、控制的集中化与分散化、数据传输与延迟问题，以及新的稳定性定义。

过去二十年电力系统的技术发展带来了多方面的范式转变：从传统的、处理发电、输电和配电于一体的垄断性系统运营商模式（至少在欧洲是这样），转向基于逆变器的发电方式和可再生能源的使用，这改变了电力系统的动态行为。