以下是哥伦比亚全球能源政策中心高级研究学者，哥伦比亚大学全球能源政策中心高级研究学者，哥伦比亚大学的高级研究学者，哥伦比亚大学全球能源政策中的高级研究学者，以及纽约国家能源研究董事长Richard L.Kauffman，是一篇贡献的文章。和发展权威。
创建由分布式能源（DERS）组成的虚拟发电厂的技术在这里。它们可以取代常规的化石燃料发电厂，并使清洁，更便宜和更具弹性的网格。联邦能源监管委员会（FERC）于2020年发动了升压。其订单2222允许DER的汇总通过销售权力和参与需求响应（DR），能力和辅助服务市场来参加批发电力市场。
这是一个有希望的开始。但只是允许参与不会意识到虚拟发电厂的全部潜力。单独聚合只是元帅DERs的一个要素，以满足系统目标。它对分发系统运算符（DSOS）也是至关重要的，以监视和操作本地网格，以实现真正的虚拟电厂。
监管机构和系统运营商应投资无遗憾的数字能力。DSO将需要“虚拟化”网格的软件平台，使用软件和协议将端到端可见性拼接在一起并控制在网格上，降至DER级别。它们还需要设计接口以与DER聚合器协调并与传输系统运营商交谈，促进虚拟电厂与传统的中央站一样可靠和强大。所有这些软件平台，标准和协议都应为互操作性设计，理想情况下，开放性。幸运的是，电力部门可以从其他部门获得灵感 - 从云计算到电信 - 虚拟化已经粉碎了粉碎成功。
虽然这些数字升级只是改变电力系统传统模型所需的根本变革的一部分，但它们是一个关键的推动者，以提高电网的效率和恢复，同时实现了DER的价值。
虚拟发电厂的未实现承诺
从澳大利亚到欧洲到美国，DER的聚合 - 如公用尺度电池那建设热电联产那电动车那分布式太阳能那工业载荷和住宅用具- 已经提供网格服务，剃须需求，螺栓系统频率等。
虚拟发电厂的诱惑很清楚。由于间歇性的风和太阳能电力浪涌在网格上并取代了传统发电机，电网运营商将越来越努力地实时地平衡供需和需求。混合可再生工厂配备储存将有助于新的传输链路。但是，将需要策划的DER来插入重要的灵活性差距。此外，DER可以提高极端天气 - 例如德克萨斯州和加利福尼亚州的最近停电和网络攻击。最后，DER的协调运营可以替代昂贵的网格升级并省钱。
但今天的虚拟电厂无法实现这些系统目标。传统的发电机可以精确调制其输出，提供辅助服务，验证其性能并展示其可靠性。虚拟发电厂聚合数百兆瓦（MW）的DER没有任何知识或控制DER所连接的分发网络可能导致许多意外效果。
在当地的分销系统层面，协调的DER调度 - 想象一下，同时调整数千个恒温器或放电电池收集 - 可能导致意外的电压波动，损害可靠的服务，或损坏的电源线和设备不适用于双向动力流量的损坏电源线和设备。
作为聚集器运动控制蘑菇套装，他们可能会通过调度数千甚至数百万设备来响应批发价信号;但在这样做时，他们的风险触发级联网格衰竭。恶意演员可能会寻求操纵市场或甚至寻求延长网格，将网格交给网络数据库的新模型，例如拒绝在互联网服务环境中看到的服务攻击
现在，FERC订单2222已将闸门打开到参与散装电力市场的Der聚合器的涌入，传输系统运营商可能难以应对。他们的系统被配置为在有限的大发电机池中运行高效，可靠的市场。相比之下，他们没有准备好处理大量的DER聚合，验证DER按预期执行，并保护分发和散装电网。
分销系统运营商如何启用虚拟电厂
Der技术已准备好为网格提供益处。启用真虚电厂所需的是用于分发系统运营商（DSO），以将分销网络的知识和操作与DER聚合的方式相结合，这些方式不会减慢利用DER潜力的潜力的速度。
DSO的各种不同模型正在审查世界。例如，在纽约，改革能源愿景倡议指定的分配公用事业作为DSO。在澳大利亚，传输系统运营商AEMO是实验使用独立的DSO模型。在此模型中，DSO平台将接受Der Aggregator的出价以及来自分发实用程序的网络约束的信息。通过嫁接两套信息，DSO平台将使聚合器能够为传输运营商提供能量服务，而不会危及系统可靠性。同样，乔恩·福林霍夫（Jon Wellinghoff）在其他人中等人士认为，DSOS应该独立于分销公用事业，并应作为非营利性市场运营商进行建模，类似于批发独立制度运营商。
虽然这些是高尚的实验，但太多的网格已经为任何类型的DSO做出了努力。我们不能等待决斗DSO模型来播放，然后希望其他网格将采用一个。我们也不能等待不同的DSO开发自己的软件平台。事实上，无论DSO是谁，都需要为带来的软件系统设计一个框架能力今天在大多数电力系统中不存在。这样的系统将有几种设计要求。
第一的，它应该创建到网格边缘的可见性。如今，分销公用事业通常不具有对电池，屋顶太阳阵或社区太阳能电厂等DER输出的实时意识。它们也没有整个网络，跨越分配变电站设备，进料器电路和DER的单个视图，可以实时监控功率流量和电压，并识别危险的瓶颈。
因此，立即优先级是构建软件系统，“虚拟化网格”。这样做会使DSO能够汇集在一起广泛的数据来源 - 从十几个不同的智能电表品牌，一系列逆变器和电动车充电器，以及各种各样的分销开关，变压器和重音器 - 进入一个平台。尽管不同的流具有不同的数据差距和可靠性，但巧妙的软件和统计模型可以一目了然地，可以在整个网络上产生高度可靠和动态的视图。
虽然电力系统的激进进程，但这些能力是技术部门的标准问题。虚拟化从云计算到电信的整个行业转变为整个行业。
第二，DSO的软件系统应使其与DER提供者和聚合器以及传输系统运营商接口。DSOS应构建功能，以帮助聚合器元帅DER，注册服务提供，并评估协调DAR操作的系统影响。DSO甚至可以运营分销市场，以补偿其服务于分发网格的DER聚合器，除了参加批发市场之外，还解锁了虚拟发电厂的额外收入流。
此外，DSO和传输系统运营商应协作开发软件，标准和协议，以使DSO能够共享验证的关键信息，验证DER聚合器实际上是否能够根据需要执行。通过这种保证，传输系统运营商可以更容易地对待它们如何调度中央电站来治疗。
第三最后，DSO的软件平台应启用分层控制和互操作性。来自技术领域的重要课程是DSO不需要以指令和控制方式运行，直接控制DER聚合。相反，它可以提供全球协调，让聚合者免费进入创新的线束。这个层次的联邦控制系统将类似于模型互联网工作。与Internet一样，开发可在全国各地使用的可互操作软件工具和标准和协议至关重要。与专有工具相比，开放式软件可以改善合作和广泛使用。
建议书
没有DSO的DER只是一半的面包。没有正确的软件功能的DSO同样不足。我们不需要等待DSO模型的细节被熨烫。我们可以开始构建任何DSO需要的数字功能。三套演员 - 联邦和州监管机构;分配公用事业;和Der行业 - 可以发挥发展这些能力的角色。
联邦和州监管机构都应立即开始投资开发工具，以便在分销网络上实现实时可见性。分销公用事业应该认识到扮演DSO的角色是值得抓住的机会。他们应该开始将遥测集成到电信网上的一系列不同设备上，并在仪表的客户方面，以证明他们可以执行DSO角色的监管机构。
聚合器应组织行业联盟，推动DSO如何注册，验证和批准Der Aggregator提供的服务的技术标准。聚合器不应反对引入它们之间的良好的DSO中间人和批发市场。如果没有DSOS增加有价值的网络可见性，聚合器将保持有限的能力，以带来虚拟发电厂的全部潜力。
这种潜力不是幻影。我们从其他部门识别，该部门以高效可靠的方式运行高度复杂的分布式系统。是时候我们将这些课程应用于网格。
