虛擬電廠資源配置與評(píng)估技術(shù)規(guī)范II目 次前 言 II1范圍 12術(shù)語(yǔ)和定義 13總則 1虛擬電廠性能要求 2虛擬電廠資源分析 3虛擬電廠資源配置 4虛擬電廠項(xiàng)目評(píng)估 4附錄A（資料性）虛擬電廠資源配置與評(píng)估實(shí)例 13參考文獻(xiàn) 1611虛擬電廠資源配置與評(píng)估技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了虛擬電廠性能要求、資源分析、資源配置、項(xiàng)目評(píng)估技術(shù)規(guī)范。本文件適用于虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行合理配置、開(kāi)發(fā)與評(píng)估。術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。2.1虛擬電廠virtualpowerplant;VPP實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電、儲(chǔ)能設(shè)備和可控負(fù)荷的聚合、優(yōu)化和控制的組織或系統(tǒng)。注：該組織或系統(tǒng)的目的是參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和電力市場(chǎng)。2.2虛擬電廠資源VPPresources可納入虛擬電廠管理的能夠提供電能量或功率調(diào)節(jié)能力的資源，包括分布式發(fā)電、儲(chǔ)能設(shè)備和可控負(fù)荷等。注：分布式發(fā)電、儲(chǔ)能設(shè)備和可控負(fù)荷不一定在同一地理區(qū)域內(nèi)。2.3虛擬電廠資源聚合VPPresourceaggregation通過(guò)對(duì)分布式資源模型進(jìn)行挑選、分析、歸類、整合，形成能夠被系統(tǒng)調(diào)用的聚合單元的過(guò)程。2.4虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商VPPoperator開(kāi)展虛擬電廠資源聚合業(yè)務(wù)，并參與電力系統(tǒng)運(yùn)行或電力市場(chǎng)的主體。2.5虛擬電廠發(fā)電量VPPgeneration一段時(shí)間內(nèi)虛擬電廠資源生產(chǎn)電能量的累加值。2.6虛擬電廠資源配置VPPresourceallocation考慮資源類別、資源電氣位置、資源容量等因素，選擇接入資源或新建資源的過(guò)程。2.7虛擬電廠項(xiàng)目評(píng)估VPPprojectevaluation針對(duì)虛擬電廠資源配置方案，計(jì)算各類經(jīng)濟(jì)性或技術(shù)性指標(biāo)，并進(jìn)行方案評(píng)估?？倓t目標(biāo)22和評(píng)估技術(shù)，為虛擬電廠建設(shè)提供指導(dǎo)。原則力市場(chǎng)，取得社會(huì)效益，滿足當(dāng)前及未來(lái)的電網(wǎng)發(fā)展需求。虛擬電廠資源配置應(yīng)促進(jìn)智能配電和能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)供電可靠、運(yùn)行靈活、節(jié)能環(huán)保、遠(yuǎn)近結(jié)合、適度超前。工作流程虛擬電廠資源配置與評(píng)估流程如圖1：開(kāi)始開(kāi)始明確虛擬電廠應(yīng)用場(chǎng)景及性能要求資源信息收資虛擬電廠資源分析資源特性分類資源潛力分析資源成本分析明確配置原則與目標(biāo)虛擬電廠資源配置開(kāi)展配置優(yōu)化虛擬電廠運(yùn)行數(shù)據(jù)或測(cè)試數(shù)虛擬電廠項(xiàng)目（配置方 據(jù)的匯總、處理否 案）評(píng)估評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算與評(píng)價(jià)是否達(dá)到性能與應(yīng)用場(chǎng)景需求是結(jié)束結(jié)束圖1虛擬電廠資源配置與評(píng)估流程虛擬電廠性能要求性能指標(biāo)33虛擬電廠主要性能指標(biāo)應(yīng)包括但不限于：——發(fā)電容量：虛擬電廠輸出功率最大值。——年發(fā)電量：虛擬電廠全年累計(jì)輸出電量。——調(diào)節(jié)容量：虛擬電廠能達(dá)到的最大功率與最小功率的差值?！憫?yīng)時(shí)間：虛擬電廠自接收指令開(kāi)始到開(kāi)始動(dòng)作的時(shí)間?！榔侣剩禾摂M電廠每分鐘的最大調(diào)節(jié)功率占調(diào)節(jié)容量的百分比?！{(diào)節(jié)偏差率：虛擬電廠實(shí)際調(diào)節(jié)功率與目標(biāo)調(diào)節(jié)功率的差值占目標(biāo)調(diào)節(jié)功率的百分比?！掷m(xù)時(shí)間：虛擬電廠達(dá)到目標(biāo)功率，且維持在一定范圍內(nèi)的穩(wěn)定輸出時(shí)間。應(yīng)用場(chǎng)景及性能要求概述谷、調(diào)頻、備用等服務(wù)。參與電能量市場(chǎng)參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)務(wù)需滿足的技術(shù)條件，調(diào)配可控資源提供發(fā)電功率，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。虛擬電廠應(yīng)滿足調(diào)節(jié)容量、響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)要求。力，提供調(diào)頻服務(wù)。虛擬電廠應(yīng)滿足調(diào)節(jié)容量、響應(yīng)時(shí)間、持續(xù)時(shí)間等指標(biāo)要求。電廠應(yīng)滿足調(diào)節(jié)容量、響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)要求。虛擬電廠資源分析類型分析虛擬電廠資源可根據(jù)其資源屬性分為能量輸出型和功率調(diào)節(jié)型，資源可具有雙重屬性。布式光伏、分散式風(fēng)電等。等。特性分析信息收集44回路開(kāi)關(guān)信息、負(fù)荷分路資源信息、用戶內(nèi)部電氣拓?fù)湫畔ⅲ⑦M(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)。戶標(biāo)簽，并對(duì)普查資源進(jìn)行數(shù)據(jù)校核。指標(biāo)選取虛擬電廠資源特性指標(biāo)宜選取發(fā)電容量、調(diào)節(jié)容量、爬坡率、持續(xù)時(shí)間、建設(shè)成本、運(yùn)營(yíng)成本等。指標(biāo)測(cè)算——發(fā)電容量：資源輸出功率的最大值，可由歷史數(shù)據(jù)或?qū)崪y(cè)獲取?！{(diào)節(jié)容量：資源輸出功率能達(dá)到的最大值與最小值的差值，可由歷史數(shù)據(jù)或?qū)崪y(cè)獲取?！榔侣剩禾摂M電廠每分鐘的最大調(diào)節(jié)功率占調(diào)節(jié)容量的百分比，可由歷史數(shù)據(jù)或?qū)崪y(cè)獲取。取。設(shè)備成本，以及資源簽約成本?？捎少Y源類型、資源規(guī)模等信息估算得到。——運(yùn)營(yíng)成本：資源在虛擬電廠運(yùn)營(yíng)中每生產(chǎn)1單位電能增加的成本，可由歷史數(shù)據(jù)獲取。虛擬電廠資源配置原則虛擬電廠在進(jìn)行資源配置時(shí)應(yīng)遵循外部有效性原則、節(jié)能環(huán)保原則以及經(jīng)濟(jì)型原則：外部有效性原則：虛擬電廠在資源配置過(guò)程中應(yīng)考慮資源聚合所形成虛擬電廠外特性的有效性，應(yīng)作為一個(gè)整體對(duì)外展現(xiàn)出有效、可量測(cè)的調(diào)節(jié)特性，實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)或電量調(diào)節(jié)；節(jié)能環(huán)保原則：虛擬電廠在資源配置過(guò)程中應(yīng)綜合考慮節(jié)能減排、促進(jìn)新能源消納等效果；本與收益等因素。方法力規(guī)劃或虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商自身生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的性能指標(biāo)要求，滿足電網(wǎng)調(diào)度對(duì)于資源接入地理位置或電氣位置的要求，綜合考慮資源調(diào)節(jié)性能和成本，對(duì)資源的類型、容量進(jìn)行優(yōu)化配置。虛擬電廠資源配置優(yōu)化目標(biāo)可包括：虛擬電廠經(jīng)濟(jì)性，如建設(shè)成本、運(yùn)行成本、年化綜合成本或年化凈收益等；虛擬電廠發(fā)電規(guī)模，包括發(fā)電容量、年發(fā)電量等；虛擬電廠調(diào)節(jié)性能，包括調(diào)節(jié)容量、響應(yīng)時(shí)間、爬坡率、調(diào)節(jié)偏差率等；虛擬電廠環(huán)境效益，可通過(guò)加入環(huán)境影響因子（如碳排放量）來(lái)表達(dá)。虛擬電廠資源配置方案。虛擬電廠項(xiàng)目評(píng)估55評(píng)估指標(biāo)計(jì)算經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)評(píng)估lc總成本lc指虛擬電廠全生命周期成本：式中：TC——總成本；

TCFCEVC (1)Elc——虛擬電廠全生命周期預(yù)計(jì)發(fā)電量；FC——固定成本，即虛擬電廠初期投資成本與運(yùn)營(yíng)中的不可變成本；VC為可變成本，即虛擬電廠運(yùn)營(yíng)中每生產(chǎn)1單位電能增加的成本。FCC

C ) (2)式中：

0 dev,i con,iC0——人員工資、場(chǎng)地、辦公設(shè)備等成本之和；Cdev,iiCcon,ii式中：

VC

iTET

..................................(3)Ci,T——資源i在T時(shí)段內(nèi)的運(yùn)行成本；ET——虛擬電廠在T時(shí)段內(nèi)的總發(fā)電量?？偝杀镜脑u(píng)估指標(biāo)為相對(duì)于總預(yù)算金額的使用率。TC TC (4)TC式中：TC0——總預(yù)算。收益成本比

TC0

100%指開(kāi)發(fā)虛擬電廠的過(guò)程中，在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行期內(nèi)所獲得的節(jié)能凈現(xiàn)金流的現(xiàn)值與運(yùn)行成本的比值：BCBVPPVC

...................................(5)66式中：BC——收益成本比；BVPP——虛擬電廠的運(yùn)行收益。收益成本比的評(píng)估指標(biāo)為相對(duì)于參照值的提升率。BCBC

............................(6)式中：BC0壽期凈收益

BC

0100%BC0指在虛擬電廠的使用期限內(nèi)，開(kāi)發(fā)資源的收益與成本之差，是虛擬電廠項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能否獲益的指標(biāo)：REB

TC (7)式中：R——壽期凈收益。

lcVPP壽期凈收益的評(píng)估指標(biāo)為相對(duì)于參照值的提升率。RR

..............................(8)R式中：R0為壽期凈收益的參照值。技術(shù)性指標(biāo)評(píng)估發(fā)電容量

0100%R0指虛擬電廠輸出功率的最大值：L M NS=j(9)式中：S——發(fā)電容量指標(biāo)；L——分布式電源序列；M——負(fù)荷序列；N——儲(chǔ)能序列；

i1

j1

k1Pg,i——第i個(gè)分布式電源裝機(jī)容量；Pl,j——第j個(gè)負(fù)荷的最小負(fù)荷功率，即最大負(fù)發(fā)電功率；Pstorage,kkSS0100%S S

.............................(10)077式中：S0——發(fā)電容量的設(shè)定值。年發(fā)電量算：ETE(P(t)P

.........................(11)(t))dtST i sS式中：E——年發(fā)電量指標(biāo)；Pi(t)——此期間虛擬電廠第i個(gè)資源t時(shí)刻的發(fā)電功率；(tt評(píng)估年發(fā)電量相對(duì)于設(shè)定值的超出率：式中：E0——年發(fā)電量的設(shè)定值。調(diào)節(jié)容量

EE0100%EE0E

..............................(12)調(diào)節(jié)量之和：di,iM

...............................(13)式中：Pad——調(diào)節(jié)容量指標(biāo)；Pi,max(t)——各資源最大調(diào)節(jié)量。評(píng)估調(diào)節(jié)容量相對(duì)于設(shè)定值的超出率：PP

............................(14)式中：

ad ad,0100%Pad,088Pad,0——調(diào)節(jié)容量的設(shè)定值。響應(yīng)時(shí)間指虛擬電廠自接收指令開(kāi)始到開(kāi)始動(dòng)作的時(shí)間，可通過(guò)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算獲得：式中：——響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)；torder——指令下達(dá)時(shí)間；

(15)taction——虛擬電廠動(dòng)作開(kāi)始時(shí)間。評(píng)估響應(yīng)時(shí)間相對(duì)于設(shè)定值的優(yōu)化率：T T

............................(16)式中：Tre0——響應(yīng)時(shí)間的設(shè)定值。爬坡率

re0 re100%TTreTTre0指虛擬電廠每分鐘的最大調(diào)節(jié)功率占發(fā)電容量（調(diào)節(jié)容量）的百分比。k/

..............................(17)式中：

tVPPk——單方向爬坡率（單位：額定容量百分比/分鐘）；LVPP——虛擬電廠單方向功率實(shí)際調(diào)節(jié)量；PN——虛擬電廠額定容量；tVPP——單方向測(cè)試時(shí)間。評(píng)估爬坡率相對(duì)于設(shè)定值的超出率：kk0100%k k

..............................(18)0式中：k0——爬坡率的設(shè)定值。調(diào)節(jié)偏差率指虛擬電廠實(shí)際調(diào)節(jié)功率與目標(biāo)調(diào)節(jié)功率的差值占目標(biāo)調(diào)節(jié)功率的百分比。99i,i (19)i式中：

Pset,i

100%????——虛擬電廠i時(shí)刻的調(diào)節(jié)偏差率；????——穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)虛擬電廠的實(shí)際輸出功率；Pset,i——該次發(fā)電的指令輸出功率。評(píng)估調(diào)節(jié)偏差率相對(duì)于設(shè)定值的優(yōu)化率：i0 ii式中：i0——調(diào)節(jié)偏差率的設(shè)定值。持續(xù)時(shí)間

i

100%指虛擬電廠達(dá)到目標(biāo)功率，且維持在一定范圍內(nèi)的穩(wěn)定輸出時(shí)間。可通過(guò)虛擬電廠資源測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算獲得：

T(21)式中：T——持續(xù)時(shí)間指標(biāo)；TE——發(fā)電結(jié)束時(shí)間；TS——發(fā)電開(kāi)始時(shí)間。評(píng)估持續(xù)時(shí)間相對(duì)于設(shè)定值的超出率：式中：T0——持續(xù)時(shí)間的設(shè)定值。評(píng)價(jià)結(jié)果概述

T

TT0T0

100%

............................(22)8.1照值的提升率?？偝杀鞠鄬?duì)于總預(yù)算金額的使用率。1010TC TC (23)TC式中：TC0——總預(yù)算。收益成本比

TC0

100%相對(duì)于參照值的提升率。式中：BC0壽期凈收益

BC

BCBC0100%BC0

...........................(24)相對(duì)于參照值的提升率。

RRR0100%RR0

.............................(25)式中：R0——壽期凈收益的參照值。發(fā)電容量相對(duì)于設(shè)定值的超出率：

SS0100%S S

.............................(26)0式中：S0——發(fā)電容量的設(shè)定值。年發(fā)電量相對(duì)于設(shè)定值的超出率：

EE0100%EE0E式中：E0——年發(fā)電量的設(shè)定值。1111調(diào)節(jié)容量相對(duì)于設(shè)定值的超出率：

PP

............................(27)式中：Pad,0——調(diào)節(jié)容量的設(shè)定值。響應(yīng)時(shí)間

ad ad,0100%Pad,0相對(duì)于設(shè)定值的優(yōu)化率：

T T

............................(28)式中：Tre0——響應(yīng)時(shí)間的設(shè)定值。爬坡率

re0 re100%TTreTTre0相對(duì)于設(shè)定值的超出率：

kk0100%k k

..............................(29)0式中：k0——爬坡率的設(shè)定值。調(diào)節(jié)偏差率相對(duì)于設(shè)定值的優(yōu)化率：

i0 ii式中：i0——調(diào)節(jié)偏差率的設(shè)定值。持續(xù)時(shí)間

i

100%相對(duì)于設(shè)定值的超出率：式中：

T

TT0T0

100%

............................(31)1212T0——持續(xù)時(shí)間的設(shè)定值。1313附 錄 A（資料性）虛擬電廠資源配置與評(píng)估實(shí)例現(xiàn)于某地區(qū)配置一虛擬電廠，其技術(shù)性指標(biāo)要求如表A.1所示。表A.1虛擬電廠技術(shù)性指標(biāo)要求技術(shù)性指標(biāo)規(guī)劃要求發(fā)電容量2MW年發(fā)電量6000MWh調(diào)節(jié)容量1MW響應(yīng)時(shí)間/爬坡率40%/min調(diào)節(jié)偏差率/持續(xù)時(shí)間8h5.1（2MW）（8行驗(yàn)證。6121MWA.1影響。圖A.1可再生能源發(fā)電曲線可調(diào)負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置資源參數(shù)如表A.2、表A.3所示，其中，假設(shè)可調(diào)負(fù)荷的原始負(fù)荷恒定。1414表A.2可調(diào)負(fù)荷設(shè)備參數(shù)編號(hào)原始負(fù)荷(kW)最大下調(diào)功率(kW)最大上調(diào)功率(kW)爬坡功率(kW/min)單日最大調(diào)用能量(kWh)虛擬電廠建設(shè)成本(￥)調(diào)用成本(￥/kWh)1500300100209004000000.7250035012023.3310504300000.7350040013026.6612004600000.745004501503013504800000.7550049016033.3315005000000.7650049016033.331