虚拟储能系统与分布式光伏储能协同优化：开启能源管理新篇章

引言：能源转型的新机遇

在“双碳”目标的推动下，可再生能源的快速发展为能源系统带来了新的挑战与机遇。分布式光伏的普及使得电力供应更加清洁，但其波动性和间歇性也给电网稳定运行带来了压力。如何利用分布式光伏与储能系统，实现能源的灵活调度与优化管理？虚拟储能系统（Virtual Energy Storage System, VESS）与分布式光伏储能的协同优化，正成为行业关注的焦点。

1.什么是虚拟储能系统？

虚拟储能系统（VESS）是一种通过智能算法和需求侧管理技术，将分散的、可调节的电力负荷（如空调、电动汽车、工业设备等）聚合起来，模拟传统储能电池的充放电行为，从而提供灵活的电力调节能力。相较于物理储能，VESS具有投资成本低、响应速度快、资源利用率高等优势。

2.分布式光伏+储能的挑战与机遇

分布式光伏发电受天气影响较大，容易出现供需不匹配的情况。传统解决方案是搭配物理储能（如锂电池），但高昂的初始投资和有限的寿命制约了其大规模应用。而虚拟储能系统的引入，可以与物理储能形成互补，通过需求侧响应、负荷转移等方式，提升系统的经济性和稳定性。

协同优化的核心价值

提高光伏消纳率：通过VESS的动态调节，减少弃光现象，利用可再生能源。

降低储能投资成本：减少对物理储能的依赖，优化资源配置，提高整体经济性。

增强电网灵活性：快速响应电网需求，参与调峰填谷、频率调节等辅助服务。

提升用户收益：通过峰谷电价套利、需求响应补贴等方式，降低用电成本。

3.应用场景与案例

3.1工业园区能源管理

在工业园区，分布式光伏+储能+VESS的协同模式可以优化生产用电，降低峰值负荷，减少电费支出。例如，某工业园区通过虚拟储能调度空调、水泵等柔性负荷，年节省电费超20%。

3.2微电网与智能社区

在微电网中，虚拟储能可以与户用光伏、家用储能电池协同运行，实现社区内能源的自给自足和优化交易。

3.3电力市场辅助服务

VESS可以聚合大量分布式资源，参与电力市场的调频、备用等服务，为运营商创造额外收益。

安科瑞虚拟储能系统与分布式光伏储能协同优化解决方案

AcrelEMS3.0智慧能源管理平台采用B/S架构，满足分布式电源、储能装置以及电动汽车充换电设施等接入和协调控制需求。平台采用“1+N”设计，可以接入数量众多的新能源场站数据，将分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车充电桩聚合在一起，结合发电预测、负荷预测、电价波动、电网调度指令等情况，灵活调整微电网控制策略并下发给储能、可调负荷等系统，采用“云-边-端”协同策略控制，保障配电网稳定运行。

图1AcrelEMS3.0智慧能源管理平台云边端产品体系

终端设备控制策略是现场设备在并网、离网状态下的运行策略，包括有功功率/无功功率控制、电压/频率控制、至大功率追踪、虚拟同步发电机惯量模拟等多种策略，由储能变流器、光伏逆变器、充电桩等设备提供；

边端协调控制策略是本地ACCU-100协调控制器或Acrel-2000MG能量管理系统执行的能源策略，包括新能源消纳、防逆流控制、峰谷套利、柔性扩容、需量控制、限电模式等等，这些策略可以在本地执行；

云端优化控制策略是AcrelEMS3.0平台基于发电预测、负荷预测、电价波动以及虚拟电厂平台的调度指令而做出的策略优化，这些策略下发给本地协调控制器或能量管理系统来执行。

图2平台架构

4.1AcrelEMS3.0智慧能源管理平台主要功能：

图2 AcrelEMS3.0智慧能源管理平台功能界面

综合监控：实现配电网配电室、光伏系统、储能系统、负荷、充电桩、环境数据的采集、监测、可视化展示、异常告警、事件查询、报表统计等功能；

智能控制：协同光伏、储能、负载等多种能源主体，动态规划智能策略，实现储能、光伏协调控制，比如计划曲线、削峰填谷、防逆流、新能源消纳、需量控制等；

能源分析：具备微电网能耗及效益分析、微电网经济运行分析、多维度电量分析，并进行日、月、年能源报表统计；

功率预测：以历史光伏输出功率和历史数值天气数据为基础，结合数值天气预报数据和光伏发电单元的地理位置，采用深度学习算法建立预测模型库，实现光伏发电的短时和超短时功率预测，并经进行误差分析；同时对微电网内所有负荷，基于历史负荷数据，通过大数据分析算法，预测负荷功率曲线。

优化调度：根据分布式能源发电预测、负荷预测结果，并结合分时电价、电网交互功率及储能约束条件等因素，以用电成本低或碳排放低为目标，建立优化模型，采用深度学习算法解析微电网运行功率计划，系统通过将功率计划进行分解，实现对光伏、储能、充电桩的优化控制。

4.2配套产品

4.2.1监测治理产品

4.2.2微电网控制箱

微电网能量管理控制箱Acrel-2000MG/B是一款集监控与能量管理功能于一体的智能化平台，它支持光伏、储能、风机等 分布式能源设备的接入，能够实现全天候的数据采集与分析，并实时监测系统运行状态及设备健康状况。该系统旨在实现经济 优化运行，通过智能算法动态调整能源分配，从而最大化可再生能源的利用率。它支持削峰填谷、平滑负荷，有助于提升电网稳定性与设备效率，并降低供电成本。

微电网能量管理控制箱 微电网能量管理控制箱

Acrel-2000MG/B1（户内） Acrel-2000MG/B2（户外）

4.2.3协调控制器

接口参数：8路485串口，2路CAN，1*HDMI，4*千兆网口，6路DI，6路DO，4G+GPS

策略管理：防逆流、计划曲线、削峰填谷、需量控制、有功/无功控制、光储协调等，并支持策略定制;

系统安全：基于不可信模型设计的用户权限，防止非法用户侵入；基于数据加密与数据安全验证技术，采用数据标定与防篡改机制，实现数据固证和可追溯；

运行安全：采集分析包括电池、温控及消防在内的全站信号与测量数据，实现运行安全预警预测。

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5.结语

虚拟储能系统与分布式光伏储能的协同优化，不仅能够提升能源利用效率，还能降低碳排放，推动绿色能源的高质量发展。对于企业、园区、电网运营商而言，这是一次降本增效的机会；对于社会而言，这是迈向可持续未来的重要一步。

审核编辑 黄宇