[科普中国]-虚拟储能

虚拟储能是一种利用其他装置或者调度策略来平衡电力系统能量的思想。保持稳定系统运行的同时，改善微电网系统的经济性和环保性。

简介虚拟储能是一种利用其他装置或者调度策略来平衡电力系统能量的思想。通过对各类电源发出的电能进行转移或者变换能量形式等方法调节系统能量，达到提高系统运行可靠性和供电质量以及改善经济效益的目的。本文针对风光储微电网在家庭能源场景下的应用，通过需求侧管理，结合对可调负荷的控制以及与电价的实时互动，利用虚拟储能技术实现对微电网系统不同时段能量平衡的优化，使得系统降低对蓄电池容量的要求，在保持稳定系统运行的同时，改善微电网系统的经济性和环保性。

虚拟储能的原理及实现从微电网的需求侧管理的角度出发，综合国内外的研究成果，可以将虚拟储能的实现方式做如下概括。

基于需求侧可控负荷的调度需求侧管理是能量管理系统不可或缺的一部分，其中电池的充放电管理和可控负荷的管理是重中之重。由于可控负荷的特殊性，使得对其管理具有很强的灵活性，调度策略得当会给微电网系统带来良好的效益，因此可控负荷的管理对于微电网能量管理具有很大意义。

随着智能家居的发展，家居型负荷的可控性也越来越强。家居型温控负荷作为一种常见的能量消耗元件，因其具有蓄冷蓄热的特性，使得其快速切除后，短时间内不会影响正常使用和用户体验的舒适度。因此，在DG出力较为充实的时候或者电价较低的时候，将温控负荷的能耗调至不影响用户舒适度的最高程度，多蓄冷或蓄热以消耗多余或者廉价电能；反之，在DG出力不足或者电价较高的时候，温控负荷可以适当降低能耗以维持系统稳定或提高经济性。文献[8]在楼宇微电网中，利用温控负荷的热存储特性建立了虚拟储能系统模型，在室内温度不影响用户舒适度的前提下，控制虚拟储能模型的充放电，最终降低了楼宇微电网的耗电费用总额。此外，除了温控负荷以外的可控负荷也具有类似可以调度的特性，如类似洗衣机之类的可转移负荷、类似跑步机之类的可中断负荷等。

基于电力市场的电价策略的调度随着能源互联网的发展以及信息技术的进步，智能电表和智能终端的大量应用使得负荷预测和DG的发电预测变成现实，同时，随着大数据、云计算等技术的发展，预测技术的结果也会越来越精确。

在配电网中，每个微电网的终端都有一个智能代理，它的一侧与大电网连接，能够监测电力市场的实时电价，另一侧与智能电表、储能装置、DG发电单元等终端相连接，可以读取负荷的需求和储能装置的状态以及DG的出力情况，综合这些信息最终形成决策，安排每个微电网的电能合理地消费。

电力市场主要有3种电价：分时电价、实时电价、尖峰电价。按照能源互联网的思路，结合准确的负荷预测，可以采取实时电价和动态发电模式满足不同时刻的负荷需求，这样能够有效提高清洁能源的利用率，减少弃风弃光类似的能源浪费，同时也降低了系统对储能容量的需求，缓解了储能装置的压力，达到了虚拟储能的目的。1

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学