虛擬電站VHPready標準

分布式能源發(fā)電系統必須與中央控制室連接，以進(jìn)行通訊。分布式發(fā)電機組可與虛擬發(fā)電廠(chǎng)相結合，優(yōu)化控制電網(wǎng)。通訊架構也對控制電網(wǎng)具有重要作用。VHPready標準簡(jiǎn)化了虛擬發(fā)電廠(chǎng)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(chǎng)的概念由來(lái)已久，已成功試驗了多個(gè)項目，但個(gè)別發(fā)電廠(chǎng)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(chǎng)需要進(jìn)行大量費用不菲的工程試驗，。如此一來(lái)，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(wǎng)絡(luò )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(lèi)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(chǎng)的數據均采用統一結構。 

基于VPN的遠程訪(fǎng)問(wèn)

若系統操作員愿意根據VHPready標準設計發(fā)電機組，則通訊必須通過(guò)VPN通道進(jìn)行遠程訪(fǎng)問(wèn)。系統成功認證后能與支持VHPready標準的任何虛擬發(fā)電廠(chǎng)連接。VHPready標準的另一個(gè)優(yōu)勢是可以集成熱水儲罐系統。若生產(chǎn)的電能過(guò)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。這將大大節省熱水儲罐的燃料消耗。再者，虛擬發(fā)電廠(chǎng)能集中監控連接系統并迅速接收通知。

彈性消費模式

可使用VHPready標準將分布式電力和發(fā)熱系統、消費裝置和蓄能器連接至虛擬發(fā)電廠(chǎng)，并對其進(jìn)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(dòng)汽車(chē)充電樁）也能受益于虛擬發(fā)電站。電網(wǎng)可用能源過(guò)多時(shí)，充電成本會(huì )降低。因此，風(fēng)力強勁時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)首先進(jìn)行充電，因為充電過(guò)后風(fēng)力渦輪機產(chǎn)生的電力最高，這是電動(dòng)汽車(chē)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(guò)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量。

若發(fā)電機系統發(fā)生故障，其它發(fā)電機可通過(guò)直接激活指令彌補損失的電流，也可關(guān)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(chē)集團接管，此集團由Fraunhofer Fokus研究所領(lǐng)導。菲尼克斯電氣是15個(gè)創(chuàng )始集團之一，這需要菲尼克斯電氣在VHPready標準的進(jìn)一步發(fā)展中投入多年的實(shí)踐經(jīng)驗。駐于布隆貝格的自動(dòng)化專(zhuān)家將分布式發(fā)電機組標準落實(shí)至其ILC中型控制器中。Inline控制器有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )通訊協(xié)議傳輸控制協(xié)議和Profinet以太網(wǎng)接口，也可使用八個(gè)數字輸入處理S0信號。除此之外，ILC171控制器可利用網(wǎng)絡(luò )通訊協(xié)議遠程終端設備、儀表總線(xiàn)、溫度傳感器和脈寬調制模塊進(jìn)行擴展。

數據表最多可在環(huán)形緩沖區儲存4天。因此，即使連接失敗，組合熱電廠(chǎng)在此后15分鐘可掌握之前已經(jīng)計算的控制室電力等級。若虛擬發(fā)電廠(chǎng)的電力平衡發(fā)生短暫變化，則可直接通過(guò)指令修改數據表。

若組合熱電廠(chǎng)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(chǎng)。根據菲尼克斯電氣已創(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(jìn)行通訊，無(wú)須額外配置，其自動(dòng)將計數器讀數計入控制器內植入的存儲卡。