“虛擬電廠”和“微電網”一直是電力負荷側的火熱名詞，各類文件和標準也對這兩個詞有詳細的解釋，但少見一個統(tǒng)一的概念。

其實也無需對這兩個詞究竟是指代什么進行咬文嚼字般的拆解，大家所了解的大差不差，可能在一些細節(jié)方面有所區(qū)別。

我對這兩個詞的理解一直是“硬幣的兩面”，不過是建立在負荷側的角度上說，如果放到整個電力系統(tǒng)來看，二者或許會有更加廣泛的含義。

那么我們先由網及廠，由小及大，泛泛地聊下這兩個詞兒，作為今年文章寫作主題的開端。

曹華偉，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司

Tel:137/7441/3253（V同號）

微電網

微電網的微字用來對應大電網的大字，用比較標準的語句來定義微電網的話，其既能夠和大電網互聯運行，也可以獨立運行。

這就是微電網的兩種運行狀態(tài)，一種是并網狀態(tài)，并的網就是大電網，微電網和大電網一同給本地負荷供電，或者微電網供電有余還可以將余量電上網。另一種是離網狀態(tài)，微電網自己形成孤島，獨立供電給本地負荷。

既然可以離網運行，可以在不和大電網互聯時也能夠給本地的負荷供給電力，那么也就意味著微電網的內部必然會有電源。

我們習慣稱呼火電、水電、核電、風電和光伏發(fā)電都是電源，但細分一下，這些電源向電網注入電能的方式還是有所不同的。

火電和核電的原理都是“燒熱水”，靠高溫高壓的氣體推動電動機，電動機帶動同軸的發(fā)電機旋轉發(fā)電。水電的原理也類似，不過是依靠水流來提供動能，再轉化成電能。這些電源是電壓源，意思就是以標準且統(tǒng)一的電壓幅值、頻率和相角來輸出交流電，共同支撐整個大電網。所以這類電源之間有個詞叫“同步”，意思是說我們要以同一個步伐前進，誰也不能亂來。而風電和光伏雖然也是電源，但接網的方式并非是發(fā)電機直掛，而是通過電力電子變流器接網。以電力電子設備接網的方式也可能是電壓源，不過相比于火水核一次能源的可穩(wěn)定供應，風和光的一次能源供給就有點不靠譜，如果以風光變流器為電壓源構建電力系統(tǒng)電壓三要素，那非常不可行。電壓就是要穩(wěn)穩(wěn)當當的，所以大部分風光變流器充當的是電流源。而電流源就不像電壓源那樣可以建立起電力系統(tǒng)的電壓三要素，反而是當電力系統(tǒng)有三要素的時候，這些電流源才可以起作用，否則便不會產生任何電力。也就是說一個電力系統(tǒng)中，電流源可以起作用的前提是電壓源的存在。既然微電網要求可以孤島獨立運行，那么也就意味著其內部必然要有能夠成為“電壓源”的設備?？紤]到微電網一般位于負荷側，小而散，不太可能有類似水火電這樣的機組，所以這個電壓源就要靠儲能來充當，畢竟相比風光的直流側，儲能電池組的剩余電池電量至少是短期內可見的。

綜上，一個微電網就是一個迷你的小型電力系統(tǒng)，其內有分布式的電源，主要是光伏，充當微電網的主力電源；還要有儲能，并網運行下的調節(jié)角色和離網運行下的電壓源角色，當然還要有對應的電力負荷。

而連接這些要素的就是小型電網，電壓等級基本也在配網這個范疇，放在用戶側就是10kV或者更低的380V。

可見，“源網荷儲”全了，其實在我的理解里微電網和源網荷儲一體化那就是一個意思，還有一個類似的概念叫做“主動配電網”，因為這個配網不再是被動受電的負荷群，還加入了可以主動操控的分布式電源以及儲能設備。

微電網的并網和離網兩種運行模式中，離網的少見，大部分時間內都還是處于并網運行的范疇，所以我也習慣把這些源荷儲元素放在一起進行并網運行時稱作“以電網形態(tài)運行”。

而運行的目的就是降低用電成本。

虛擬電廠

翻到硬幣的另一面，叫做“虛擬電廠”了，加了虛擬兩個字，意思是說并非實際的發(fā)電廠，而是具有某種類似發(fā)電能力的電廠。而之所以叫電廠，我一直給予的理解是要參與電力市場進行交易，這樣就把一個東西的兩種形態(tài)區(qū)分開了，叫電網的時候主內部運行，叫電廠的時候主外部交易。既然成為電廠，參與交易了，就要拿出你的交易標的物。常規(guī)電廠的交易標的物就是某個特定時段的發(fā)電量，而虛擬電廠是否存在真正意義上的發(fā)電量那要看這個電廠是以怎樣的方式向市場提供“發(fā)電量”的。如果只以負荷為出發(fā)點，該用電時少用電或者不用電，給整個電力系統(tǒng)騰出一定的空間，變相成為多發(fā)電，這是一種提供“發(fā)電量”的方式。其實這也是電力系統(tǒng)中“電源”和“負荷”的兩面性體現。發(fā)電不夠了，除了增加發(fā)電外還可以降低用電；發(fā)電發(fā)多了，除了調峰壓低發(fā)電外還可以號召增加用電，這就叫需求側響應；

藍色-基準曲線 ?橙色-實際曲線

而這種針對于負荷的多用還是少用比較難判定，所以單純負荷調增調減都會先有一個約定的標準，比如說類似日同時段的已經形成的負荷曲線，俗稱負荷基線。

這種方式的虛擬電廠可以稱為是負荷調節(jié)類虛擬電廠，可見因為基線需要擬合，所以這類電廠不可能時時刻刻都會參與到市場交易中。

如果不僅把負荷包含進來，而且把同在負荷側的分布式電源和儲能設備囊括進來，那么就可以像常規(guī)電廠那樣提供真實的“發(fā)電量”，也就是從用戶側關口電表可計量到的上網電量。

這樣參與交易的標的物也就是某個特定時段的發(fā)電量，虛擬電廠的發(fā)電量就是其“上網電量”，通過內部總發(fā)電量和總用電量的剪刀差來實現。

這種方式的虛擬電廠可以稱為是全電量類的虛擬電廠，無需基線，但要有計劃曲線。

這類電廠參與交易的方式與獨立儲能電站類似，只不過儲能的介質并非是化學能，而是用戶的負荷用電需求。

總結

可見，單從一個具備源網荷儲的用戶側小電網來說，即可叫做微電網，也可以叫做虛擬電廠，不過從體量上看，虛擬電廠一般是要聚合若干用戶側資源的，那么也就可以說一個虛擬電廠下會有若干包含源網荷儲的小型微電網。而呈現電網形態(tài)時，以并網運行為主，在表后各自為戰(zhàn)，目的是為了省錢。而呈現電廠形態(tài)時，以參與交易為主，在表前聚合電量，目的是為了套利。省錢和套利，這都是收益的來源
而跳出負荷側，來到電源側，如果規(guī)則允許，可以把不同類型的電源聚合到一起，也就是把其曲線聚合到一起作為同一個整體參與到市場交易中，那也是一種虛擬電廠，叫做源側虛擬電廠。獨立的風場、光伏電站還有儲能電站打捆在一起參與交易，其實就是站在更大的電網角度來看源網荷儲?？傊?，“微電網”，“虛擬電廠”，“主動配電網”，“源網荷儲”等話題，因為框定在了用戶負荷側，所以我就不再區(qū)分這幾個名詞的概念了，在我這里權當都是一個事兒。而這些話題，各種細節(jié)，差不多又可以寫上一年，不急，我們慢慢道來~

曹華偉，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司

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審核編輯 黃宇