虚拟电厂 (VPP) 是分布式能源 (DER) 的集合,可以平衡电力供需并提供公用事业规模和公用事业级电网服务。i 本报告使用术语“虚拟发电厂”(VPP),因为这是业内使用的主要术语,尽管报告认识到其他组织使用不同的术语来描述类似的电网资产。美国国家监管公用事业委员会协会 (NARUC) 使用聚合分布式能源 (ADER) 来描述能够通过调度或控制向电网提供一项或多项服务的 DER 组。ii 电力研究机构 (EPRI) 使用术语分布式能源资源聚合 (DERA)。其他行业参与者使用术语分布式发电厂 (DPP)。本报告对虚拟发电厂的定义包括符合所有这些术语定义的电网资产,包括传统的需求响应 (DR)。
•DC耦合的PV +电池系统•控制和监视分配控制中心的DERS•保护设置•多组保护设置•针对网格连接和岛模式的不同设置•基于逆变器的一代•基于逆变器的一代构成了满足所需故障当前的挑战•保护当前和控制功能,限制和导入配电能力,以限制和导入分配系统上的上限范围
分布式能源资源(“ DERS”)正在全球范围内采用。这些技术不仅有可能提供主要的电力服务,这些电力服务传统上是由集中式生成单元提供的,而且还提供了由其分布式性质提供的新服务。聚合者在使DERS能够大规模提供这些有价值的电力服务方面受到称赞;从这个角度来看,监管机构和政策机构正在讨论聚合者的作用,甚至是支持其市场进入的需求。为了阐明这场辩论,本文反映了聚合者的经济基础。我们对聚合器的潜在价值进行了批判性审查,定义了确定的因素,并将在不同的技术和法规场景下确定其在电力系统中的作用。我们确定了聚合者可能创建的三类价值:基本,暂时性和机会主义。基本价值(例如规模经济)是汇总的固有,并且独立于市场或监管环境。技术或法规进步可能会降低暂时性价值;例如,自动化市场互动的“能量盒”可以减轻这样做的聚合器中的价值。机会价值由于监管或市场设计缺陷而产生,可能会危害电力系统的经济效率。
摘要:2020 年 9 月,美国联邦能源管理委员会 (FERC) 发布了第 2222 号命令,向小容量分布式能源 (DER) 开放批发市场,承认它们通过提供大容量电网服务在提高运营效率方面的潜力。因此,需要一种能够连接输电和配电 (T&D) 模拟并评估 DER 提供大容量电网服务影响的联合仿真能力。在本文中,我们提出了一个新型集成 T&D 联合仿真平台,该平台结合了 T&D 系统模拟器、DER 聚合器/组策略和联合仿真协调器。采用行业标准通信协议来模拟真实情况。选择二次频率调节作为代表性大容量电网服务,并模拟 DER 对频率调节信号的响应。美国科罗拉多州太阳能丰富的配电馈线的模拟结果展示了如何使用 T&D 联合仿真设置来评估 DER 的贡献以最大限度地减少大容量电网频率偏差。
由世界各地的政府。作为可再生能源和电动汽车(EV)被整合到分销网格中,这是一个复杂,活跃和动态变化的分销系统的新时代(Hodge等,2020; Huang等,2019; Irena,2015; Irena,2015; Kroposki et al。,2017; Lund等,2019)。主动分布网格在本文的背景下,意味着有些发电机在分布网格中产生幂。因此,它是一个主动系统,与被动分配网络相反,该网络仅用于将能量从供应变电站运送到最终客户。在本文的背景下,动态更改分布网格意味着其条件正在实时变化。这可能是由电动汽车,可再生能源的挥发性造成的,等等。因此,分布网格可以活跃(例如,有传统的发电机连接到分布级别),而不是动态的(没有动态资源 - 间歇来源,EV等)。主动和动态变化的分布网格是最复杂的情况,当有所有类型的DER连接到分布级别时,会导致实时动态变化的环境。这种新兴的分销电路类是本文的主要主题。DIV主要是基于支持太阳能和风能,电能量存储系统,EV充电器以及微电磁,虚拟发电厂(VPPS)和需求响应程序(DR)的总体DER的新型技术,DER在可再生能源的可再生能源中起着至关重要的作用。此外,因此,正如许多研究报告明确指出的那样,可以预期,DER的扩散将在全球范围内继续显着增加(Guidehouse,2019,2020,2021)。自然地,将这些新技术融入传统的被动分配网络之后是大量挑战(Aguero等,2016; Aguero&Khodaei,2018; Bravo et al。,2015; Martins&Borges,2011; Martins&Borges,2011; Mokryani et al。,2017; Mokryani; Mokryani et e e an e an 2018; Al。 ; Strezoski等人,2020年)。通过越来越多的DER的整合来挑战,范围包括计划和选择新的DER的最佳位置(Martins&Borges,2011; Mokryani等,2017; Mokryani等,2018),Mokryani等,2018),实时的技术侵犯,例如过度负载和逆转功率流动问题,由多样化的多种性质造成了rene rene rene/rene sers''的相邻性质, (Aguero et al。,2016; Aguero&Khodaei,2018; Bravo等,2015),以对由DERS动态变化的断层电流(Reno等,2021; Singh等人,2016; Stretezoski等,2020年)引起的保护系统发生故障和错误协调。这些挑战导致分销网络运营商(DNO)使用的传统程序和技术不足以对新兴分销系统的有效管理。此外,无法通过使用传统程序挑战来计划和执行托管新的DER和EV集成所需的网格扩展(Martins&Borges,2011; Mokryani等,2017; Mokryani等,2018)。因此,为了提供一个可靠的过渡到一个活跃和动态变化的分配系统,分配控制中心,其人员需要新工具,程序和培训,这将使他们能够正确地计划,控制和管理这种复杂的系统,这些系统完全是到达的(Aguero et al。To overcome these challenges and pave the way toward efficient energy transition, novel software solutions called Distributed Energy Resource Management Systems (DERMS) are emerging (EPRI, 2021a , 2021b ; Faria, 2019 ; IEEE, 2021 ; Ilic et al., 2020 ; Petrovic et al., 2019 ; Rahman et al., 2021 ; Strezoski et al., 2022 ; Strezoski&Stefani,Strezoski,Stefani等人,2019年,Vojnovic,et al。皮肤解决方案旨在提供分配系统运营商(DSO),网格计划人员和工程师,以及最终客户和制作者,这是一个机会,有机会进入活跃和动态分配系统的新时代,甚至从这种过渡中获得技术和货币收益。尽管如此,皮肤溶液仍在出现,其中大多数溶液目前还不成熟,这是为什么DSO通常不愿意直接将皮肤直接部署到其控制中心中的原因。更重要的是,即使是术语皮肤本身也是新颖的,因此它通常可以指出截然不同的软件解决方案,旨在针对不同的利益相关者,并通过使用DERS来满足完全不同的目标(Petrovic等,2019; Strezoski&Stefani,2021)。在频谱的一端,有分散的DER管理解决方案旨在提供基本但非常重要的特征,例如落后DER的聚合,以及DERS和Possumers在DR和能源效率(EE)计划中的参与。这些解决方案可以(并且大部分)DSO间接使用,但专为由独立的聚合商,市场运营商和其他第三方参与的直接利用而设计(Kerscher&Arboleya,2022; Mousavi&Meng&Meng,2021; Yi et et al。,2021)。在另一端,有完全集中的解决方案,目的是通过DSO进行直接利用,以帮助他们克服DERS对Distrimuti-Bution网格及其资产的挑战。令人困惑的部分是,由于“皮肤”一词的新颖性,其中大多数显然是DER管理的完全不同的软件解决方案,都被称为真皮。为了克服不同的管理解决方案之间的混乱,在本文中,他们将被系统区分,并且每个人都将以当前的最新审查状态来适当地称呼它们。
基于智能仪表的实时最佳功率流(RT-OPF)分布式能源资源管理系统(DERMS)是一项技术,可实时监视,控制和协调大量的分布式能源(DERS),以为电力公司提供敏捷的网格服务,以向电力公司提供敏捷的网格服务,以使客户的偏好和整合客户的偏好。尽管最近已经开发了许多皮肤溶液,但它们通常以缓慢的时间尺度运行。使用集中的计算重优化方法;无视电源系统的操作约束。相比之下,国家可再生能源实验室(NREL)基于电表的RT-OPF DERS提供了一个独特的实时,分布式和插件的优化平台,可协调大量DER的运行,以确保电压和电力质量,以确保最大程度地提高社交福利,并最大程度地利用虚拟的动力工厂(VPPS)。平台的分布式性质允许使用本地运行应用程序的低功率微控制器(例如在住宅,变电站和服务变压器中)可扩展数百万的DER。这些显着特征创造了成熟的条件,使RT-OPF皮肤被广泛采用和商业化。商业化路径着重于通过电表将技术嵌入实用性基础设施中。此途径利用了公用事业硬件和通信投资,并加速了朝着电网现代化目标,公用事业对DER的控制以及最终用户客户福利的需求。
可再生产生的整合以及加热和运输的电气对于可持续的能量过渡至净零温室气体排放至关重要。这些变化需要大规模采用分布式能源(DERS)。点对点(P2P)能源交易已引起人们的关注,这是一种激励DER的吸收和协调的新方法,具有计算可扩展性,自主权和市场竞争力的优势。然而,扩大P2P交易的主要尚未解决的挑战,包括执行网络约束,管理不确定性和中介传输/分配冲突。在这里,我们为P2P交易提供了一种新颖的多尺度设计框架,并具有平台间的协调机制,以使本地交易与系统级别的要求和分析工具相结合,以通过计算预测实时运营来增强长期计划和投资决策。通过将P2P交易整合到跨空间和时间尺度上的计划和运营中,大规模的采用是可替代的,可以创造经济,环境和社会共同利益。
创新的网络安全研究和开发网络安全培训,这些培训将满足其地区能源劳动力的需求。在爱荷华州,这项为期250万美元的两年项目称为Cyderms - Cybers和DERS和微电网分配系统的网络安全和弹性中心。ders是分布的能源,例如风能和太阳能农场或储能技术。微电网是可以连接到较大网格或分离的局部网格系统。安森·玛特森(Anson Martson)工程领域的杰出教授,曼尼马拉·戈文达拉苏(Manimaran Govindarasu)表示,中心的研究人员将通过开发强大的计算机算法以及其他来检测和减轻周围的细胞攻击和系统故障来保护含有风能和太阳能农场和微电网的电网。研究人员将使用人工智能和机器学习工具来帮助检测网格问题和恶意活动。该中心通过项目合作伙伴关系和行业顾问委员会在学术,行业和国家实验室之间带来了协同的合作机会。该中心的合作伙伴是伊利诺伊大学Urbana Champaign,明尼苏达大学,密歇根大学技术大学,国家可再生能源实验室,Argonne National Lab和Ge Vernova。
6. NEG 成员对 DER 的经验以及预计在 2030 年前加速采用时将出现的问题 ...................................................................................................................... 57
2023 年 3 月 – 预计到 2040 年,南部非洲的电力需求每年将增长 3.4%,1 可再生能源 (RES) 具有独特的优势,可以满足该地区的能源需求。该地区的许多国家都拥有巨大的可再生能源潜力,并且越来越希望将 RES 整合到能源结构中,以安全、经济的方式获取能源,避免对环境和气候产生负面影响。2 随着南部非洲各国努力协调其电力部门并朝着区域能源市场的发展迈进,预计分布式能源 (DER) 等技术将在实现能源结构多样化和提高能源安全方面发挥重要作用。在美国国务院能源资源局 (ENR) 电力部门计划的资助下,南部非洲国家监管公用事业委员会 (NARUC) 的工作是美国政府资助的一项更大规模计划的一部分,该计划旨在通过支持区域一体化来开发能源市场并改善能源投资环境。为此,自 2017 年以来,NARUC 与南部非洲区域电力监管协会 (RERA) 及其三个成员监管机构建立了监管伙伴关系:博茨瓦纳能源监管局、纳米比亚电力控制委员会和赞比亚能源监管委员会。NARUC 于 2022 年为 RERA 和三个成员监管机构举办了一系列网络研讨会,探讨了增加 DER 整合的关键要素、机遇和挑战。来自南部非洲发展共同体 (SADC) 的成员作为观察员加入,推进 RERA 在区域活动中的包容性和更广泛影响力的目标。在整个系列活动中,参与者学习了与其国家背景相关的最佳实践,并预测了未来的 DER 渗透水平。此外,他们还获得了促进 DER 监管程序更大透明度和参与度所需的知识,这将是鼓励采用尖端 RES 的关键。南部非洲 DER 的现状 DER 是一种小型模块化能源发电或存储技术,既可以连接到当地电网,也可以在独立应用中与电网隔离。3 DER 的例子包括可再生能源发电,如风力涡轮机和太阳能电池板;电力存储解决方案,如电动汽车电池;以及智能电网解决方案,如可控负载。4 随着南部非洲国家努力在国家和地区层面进一步发展其电力部门,DER