虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)方案設(shè)計(jì)2024年3月一項(xiàng)目簡(jiǎn)介二方案設(shè)計(jì)三項(xiàng)目計(jì)劃四投資預(yù)算2項(xiàng)目簡(jiǎn)介本項(xiàng)目主要研究用戶側(cè)虛擬電廠應(yīng)用，通過(guò)建設(shè)虛擬電廠，提升省內(nèi)大用戶包含工業(yè)企業(yè)和工業(yè)園區(qū)需求響應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)及園區(qū)各供用能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)需求響應(yīng)柔性控制，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)配置，提升能源綜合利用水平。依據(jù)省電力市場(chǎng)改革進(jìn)度，在電力市場(chǎng)建立并具備現(xiàn)貨交易條件，相應(yīng)的服務(wù)商具備合乎要求的現(xiàn)貨交易平臺(tái)的前提下，虛擬電廠能夠依據(jù)交易平臺(tái)提供的準(zhǔn)確價(jià)格預(yù)測(cè)曲線和負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線進(jìn)行調(diào)控，使工業(yè)企業(yè)及園區(qū)用能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷互濟(jì)、提升平衡能力的同時(shí)，進(jìn)一步拓展工業(yè)企業(yè)及園區(qū)能源交易、需求響應(yīng)和現(xiàn)貨交易等新型業(yè)態(tài)。需要強(qiáng)調(diào)的是，在現(xiàn)貨市場(chǎng)具備結(jié)算能力前，虛擬電廠能夠接收交易中心/平臺(tái)的負(fù)荷與價(jià)格數(shù)據(jù)，并生成響應(yīng)策略，競(jìng)價(jià)結(jié)果，但并不反饋給交易中心/平臺(tái)?？傉摓楸Ｕ想娏Σ杉瘮?shù)據(jù)與市場(chǎng)交易數(shù)據(jù)的可靠性、不可篡改性，建立虛擬電廠與區(qū)塊鏈融合機(jī)制，利用區(qū)塊鏈技術(shù)的弱中心化、協(xié)同自治、合約自動(dòng)執(zhí)行化、可追溯性等特點(diǎn)為虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)提供了一種有效的技術(shù)路徑，可實(shí)現(xiàn)虛擬電廠的數(shù)據(jù)交互魯棒性、合約簽訂智能化和信息安全化和去中心化，從而促進(jìn)虛擬電廠運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、運(yùn)營(yíng)成本降低、協(xié)同效率提升、建設(shè)可信體系。3按照國(guó)家發(fā)展改革委《關(guān)于深入推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革做好新形勢(shì)下電力需求側(cè)管理工作的通知》（發(fā)改運(yùn)行規(guī)【2017】1690號(hào)）以及省對(duì)電力市場(chǎng)模式的規(guī)劃要求，為進(jìn)一步提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，促進(jìn)清潔能源消納，推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)友好協(xié)同調(diào)節(jié)，建立需求響應(yīng)優(yōu)先，有序用電保底的負(fù)荷管理模式，規(guī)范電力市場(chǎng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)基于區(qū)塊鏈的虛擬電廠及其運(yùn)營(yíng)體系建設(shè)，有利于需求側(cè)、供給側(cè)的調(diào)節(jié)，提升電網(wǎng)效率與供電能力，促進(jìn)新能源的消納；區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用與運(yùn)營(yíng)體系建設(shè)，也有利于解決分布式能源并網(wǎng)的數(shù)據(jù)互操作和信息安全問(wèn)題，同時(shí)促進(jìn)虛擬電廠實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、降低運(yùn)營(yíng)成本、提升協(xié)同效率。虛擬電廠是由能量管理系統(tǒng)和其所控制的小型和微型分布式能源資源、可控負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)組成的一類(lèi)集成性電廠?？筛鶕?jù)先進(jìn)的信息通信技術(shù)，聚合多種能源、儲(chǔ)能設(shè)備及需求側(cè)負(fù)荷等，實(shí)現(xiàn)分布式電源的優(yōu)化調(diào)度管理，并最終參與到電力市場(chǎng)中開(kāi)展交易。項(xiàng)目簡(jiǎn)介項(xiàng)目必要性4經(jīng)濟(jì)效益減少電網(wǎng)及全社會(huì)投資。虛擬電廠的效益包括電力公司可避免的發(fā)電和輸配電容量成本、可變成本（發(fā)電燃料及維護(hù)、輸配電的線損）、環(huán)境成本和輔助服務(wù)成本。解決了發(fā)電資源不足的問(wèn)題，減少限電水平和提高資源分配的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)若考慮調(diào)峰電廠投資，則虛擬電廠投資成本僅為同樣容量規(guī)?；痣姀S的1-3%，經(jīng)濟(jì)效益極為顯著。項(xiàng)目簡(jiǎn)介社會(huì)效益（1）提高電網(wǎng)可靠性。實(shí)時(shí)自動(dòng)需求響應(yīng)具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)，對(duì)于電網(wǎng)突發(fā)負(fù)荷不足具有補(bǔ)償作用，且相比于有序用電來(lái)說(shuō)，對(duì)用戶更友好，是提高電網(wǎng)可靠性的有效手段。（2）低碳環(huán)保。需求響應(yīng)可以替代供應(yīng)側(cè)資源從而抑制供需緊張導(dǎo)致電能市場(chǎng)價(jià)格過(guò)高，避免通常是小機(jī)組的昂貴運(yùn)行（燃料和維修）成本以及環(huán)境污染。（3）促進(jìn)電網(wǎng)發(fā)展。虛擬電廠中的區(qū)塊鏈技術(shù)、運(yùn)營(yíng)管控技術(shù)、層次化儲(chǔ)能運(yùn)行控制技術(shù)、虛擬同步機(jī)技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用，有利于促進(jìn)能源行業(yè)技術(shù)升級(jí)；虛擬電廠構(gòu)建的靈活可靠的多元能源供應(yīng)體系，有利于促進(jìn)能源生產(chǎn)方式的變革和帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，作為一種新能源聚合方式，虛擬電廠未來(lái)還將有利于推進(jìn)區(qū)域電網(wǎng)升級(jí)改造，加快智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程。效益分析5目錄一項(xiàng)目簡(jiǎn)介二方案設(shè)計(jì)三項(xiàng)目計(jì)劃四投資預(yù)算6方案設(shè)計(jì)典型用能場(chǎng)景工業(yè)企業(yè)用能特點(diǎn)對(duì)用能管理重視程度不夠，缺乏有效的能效利用模型及策略，導(dǎo)致工業(yè)企業(yè)整體能效水平普遍不高。目前工業(yè)企業(yè)使用的生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)大多采用國(guó)外成熟產(chǎn)品，主要專(zhuān)注于生產(chǎn)的調(diào)度而不是能源的管理，缺乏降低生產(chǎn)負(fù)荷的調(diào)控方法，同時(shí)也缺乏與電網(wǎng)友好互動(dòng)的模型及策略。通過(guò)以上的問(wèn)題分析并結(jié)合工業(yè)企業(yè)的實(shí)際調(diào)研，選擇具備能源站或用能環(huán)節(jié)梯次利用的企業(yè)，將工業(yè)企業(yè)用能控制系統(tǒng)與現(xiàn)有生產(chǎn)調(diào)度和能源（站）管理系統(tǒng)對(duì)接，通過(guò)感知、記錄并實(shí)行改良控制以實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)參與需求響應(yīng)的能力，提升工業(yè)企業(yè)用戶的綜合能效水平，提升與大電網(wǎng)互動(dòng)的能力。工業(yè)企業(yè)用能場(chǎng)景分析表

工業(yè)主要設(shè)備表工業(yè)企業(yè)用能情況比較復(fù)雜，包含了傳統(tǒng)的能源傳輸、轉(zhuǎn)換和使用環(huán)節(jié)，有的還包含了能源存儲(chǔ)和能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)。工業(yè)企業(yè)與園區(qū)的區(qū)別在于，工業(yè)企業(yè)以生產(chǎn)工藝為生產(chǎn)主線，在生產(chǎn)過(guò)程中存在能源轉(zhuǎn)換的過(guò)程，而在此過(guò)程中，可以通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的能源代替網(wǎng)供電參與到需求響應(yīng)過(guò)程中。類(lèi)別主要設(shè)備名稱(chēng)供能設(shè)備熱電、鍋爐、風(fēng)光發(fā)電等用能設(shè)備大型電機(jī)、大型燃燒設(shè)備、鍛壓設(shè)備等現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)能源管控系統(tǒng)的問(wèn)題工業(yè)企業(yè)用能控制系統(tǒng)建設(shè)主要解決的問(wèn)題7方案設(shè)計(jì)典型用能場(chǎng)景園區(qū)用能特點(diǎn)園區(qū)涉及到冷熱電氣等多種供用能形式，且各供能系統(tǒng)一般都有獨(dú)立的能源生產(chǎn)管控系統(tǒng)，通常各個(gè)系統(tǒng)間相互獨(dú)立，缺乏實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)的方式及策略，這些傳統(tǒng)單一能源系統(tǒng)能效僅在30%到37%左右。為提高園區(qū)整體能源利用率，基于園區(qū)用能結(jié)構(gòu)，需要將不同形式供能需求統(tǒng)籌考慮，建立多種能源協(xié)調(diào)運(yùn)行梯級(jí)利用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能效可以達(dá)到60%以上。將園區(qū)各能源生產(chǎn)管理系統(tǒng)接入用能控制系統(tǒng)，通過(guò)多能互補(bǔ)協(xié)調(diào)優(yōu)化策略實(shí)現(xiàn)用能效率提升，同時(shí)通過(guò)接入各工業(yè)用戶用能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)用戶“負(fù)荷互濟(jì)”，提升園區(qū)需求響應(yīng)能力，提升與大電網(wǎng)互動(dòng)的能力。園區(qū)用能場(chǎng)景分析表

工業(yè)主要設(shè)備表典型園區(qū)一般涉及能源的生產(chǎn)轉(zhuǎn)化、傳輸、存儲(chǔ)和消費(fèi)等環(huán)節(jié)，包含風(fēng)、光、氣、電、熱、冷、儲(chǔ)等多類(lèi)型能源形式。在能源生產(chǎn)轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，園區(qū)通常配置能源站，涵蓋不同形式供能設(shè)備，為園區(qū)通過(guò)多能互補(bǔ)協(xié)調(diào)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)能效提升提供了空間。在傳輸和存儲(chǔ)環(huán)節(jié)，部分園區(qū)還建設(shè)有熱、氣管道，同時(shí)還會(huì)配置儲(chǔ)能裝置，實(shí)現(xiàn)不同能源形式的分時(shí)利用及園區(qū)內(nèi)部的“削峰填谷”。在消費(fèi)環(huán)節(jié)，園區(qū)用能負(fù)荷較大，企業(yè)用戶眾多，分屬不同行業(yè)，用能形式及用能習(xí)慣存在差異，可為電網(wǎng)互動(dòng)及園區(qū)內(nèi)部互動(dòng)提供大量的優(yōu)質(zhì)資源?，F(xiàn)有園區(qū)能源管控系統(tǒng)存在的問(wèn)題園區(qū)用能控制系統(tǒng)建設(shè)主要解決的問(wèn)題類(lèi)別主要設(shè)備名稱(chēng)供能設(shè)備分布式光伏、風(fēng)電、三聯(lián)供機(jī)組、熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組及燃?xì)忮仩t等用能設(shè)備動(dòng)力設(shè)備（電梯、風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)）、照明設(shè)備等8方案設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)需求分析實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性負(fù)荷的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，提升電網(wǎng)調(diào)峰能力完成對(duì)用戶的集成，與用戶側(cè)電能管理系統(tǒng)對(duì)接，調(diào)度僅需將調(diào)峰負(fù)荷曲線、時(shí)長(zhǎng)和補(bǔ)貼價(jià)格發(fā)送給用戶側(cè)電能管理系統(tǒng)，由用戶側(cè)直接完成對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)節(jié)的執(zhí)行過(guò)程。實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性負(fù)荷的需求側(cè)相應(yīng)，緩解電力供需矛盾通過(guò)開(kāi)展虛擬電廠實(shí)施緩解電力供需矛盾，對(duì)具備負(fù)荷調(diào)節(jié)能力的工商業(yè)用戶（負(fù)荷聚成商聚合的樓宇、冷庫(kù)、金屬電解行業(yè)等）進(jìn)行邀約調(diào)度，在盡可能保障企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)正常開(kāi)展的情況下，緩解電網(wǎng)運(yùn)行壓力。實(shí)現(xiàn)虛擬電廠采集數(shù)據(jù)與交易數(shù)據(jù)上鏈，提升數(shù)據(jù)互操作和安全性能區(qū)塊鏈具有如去中心化、協(xié)同互補(bǔ)、安全可信等特點(diǎn)，與虛擬電廠及分布式交易的分散性和運(yùn)行調(diào)度上的協(xié)調(diào)性有一定相似之處。將所有虛擬電廠節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、相關(guān)發(fā)電資源交易數(shù)據(jù)備份到聯(lián)盟區(qū)塊鏈中，任意節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)丟失不會(huì)影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行，增強(qiáng)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上的魯棒性和可靠性。9方案設(shè)計(jì)建設(shè)內(nèi)容與范圍-八大功能模塊網(wǎng)絡(luò)通信及用電采集功能虛擬電廠綜合監(jiān)控功能用電負(fù)荷管理及預(yù)測(cè)功能虛擬電廠調(diào)控策略管理功能通過(guò)前端采集，網(wǎng)絡(luò)多級(jí)傳輸?shù)姆绞剑瑸檎{(diào)控中心提供電力用戶實(shí)時(shí)用電信息，主要包括歷史用能查詢、用戶用能排名、用戶用能服務(wù)、用戶用能報(bào)表、能效評(píng)估等。監(jiān)測(cè)用戶側(cè)用電設(shè)備的電壓、頻率、功率等基本信息，并對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，同時(shí)具備線損率、電壓合格率、主線路負(fù)荷平均負(fù)載率等指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析能力。通過(guò)對(duì)能源交易市場(chǎng)中能源分時(shí)申報(bào)曲線及能源申報(bào)價(jià)格的調(diào)整，結(jié)合調(diào)頻調(diào)峰等輔助服務(wù)市場(chǎng)的結(jié)果，建立用能成本最優(yōu)的能源優(yōu)化策略。對(duì)調(diào)控預(yù)案進(jìn)行管理，對(duì)考慮多種因素情況下的調(diào)控進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)虛擬電廠的調(diào)控能力進(jìn)行評(píng)估。虛擬電廠管理功能虛擬電廠調(diào)控功能儲(chǔ)能調(diào)控功能區(qū)塊鏈合約存證功能實(shí)現(xiàn)虛擬電廠調(diào)控業(yè)務(wù)流程管理。具體包括：項(xiàng)目管理、申報(bào)管理、結(jié)算管理、用戶評(píng)價(jià)與監(jiān)管。實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬電廠所聚合的可控負(fù)荷、儲(chǔ)能用戶的優(yōu)化調(diào)控，包括實(shí)時(shí)調(diào)控、緊急調(diào)控、計(jì)劃調(diào)控等模塊。對(duì)本級(jí)虛擬電廠調(diào)控中心接入的儲(chǔ)能、柔性負(fù)荷和無(wú)功補(bǔ)償進(jìn)行調(diào)控。將電力交易合約數(shù)據(jù)、負(fù)荷集成商和客戶的合同數(shù)據(jù)等對(duì)接上傳到區(qū)塊鏈進(jìn)行存證。10方案設(shè)計(jì)總體架構(gòu)虛擬電廠調(diào)控的啟動(dòng)、溝通、執(zhí)行和效果評(píng)估等各環(huán)節(jié)均需要數(shù)據(jù)和技術(shù)平臺(tái)的支撐，整個(gè)調(diào)控實(shí)施過(guò)程涉及虛擬電廠調(diào)控中心系統(tǒng)、用戶側(cè)電能管理系統(tǒng)、負(fù)荷集成商電能管理系統(tǒng)等幾個(gè)部分。其實(shí)施系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示。圖虛擬電廠控制系統(tǒng)架構(gòu)11方案設(shè)計(jì)調(diào)度中心需要監(jiān)測(cè)用戶關(guān)口負(fù)荷數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，是統(tǒng)計(jì)調(diào)控實(shí)施的實(shí)際效果的重要依據(jù)；虛擬電廠調(diào)控中心對(duì)調(diào)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是判定實(shí)時(shí)調(diào)控是否有效執(zhí)行的重要依據(jù)?，F(xiàn)貨交易平臺(tái)（省電力交易中心、售電公司售電服務(wù)平臺(tái)）提供價(jià)格預(yù)測(cè)曲線和負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線的數(shù)據(jù)接口給虛擬調(diào)控中心。調(diào)控策略由省調(diào)度中心指令與交易平臺(tái)的指令共同決定，并發(fā)送給虛擬電廠調(diào)控中心。虛擬電廠調(diào)控中心（平臺(tái)）借助現(xiàn)代化信息手段，與電力用戶（負(fù)荷集成商）實(shí)時(shí)雙向互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠調(diào)控過(guò)程的組織協(xié)調(diào)。同時(shí)，交易中心的交易合約、負(fù)荷集成商和客戶的合同都通過(guò)區(qū)塊鏈進(jìn)行存證。圖

虛擬電廠系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖12方案設(shè)計(jì)應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)圖

系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖應(yīng)用功能劃分13方案設(shè)計(jì)技術(shù)架構(gòu)圖

系統(tǒng)分層設(shè)計(jì)圖系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)圖141、虛擬發(fā)電廠運(yùn)行控制模式分散式控制信息中心無(wú)控制中心分布式控制集中式控制控制中心>

分布式電源可調(diào)容量約束>

儲(chǔ)能裝置可調(diào)速率約束

>

多能源協(xié)調(diào)運(yùn)行約束>

多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)約束

>

電網(wǎng)運(yùn)行約束>

節(jié)能減排約束>

運(yùn)行成本、維護(hù)成本>

分布式電源發(fā)電隨機(jī)性>

用戶需求響應(yīng)不確定性

>

多智能體結(jié)構(gòu)>

多層主體結(jié)構(gòu)

確定目標(biāo)偏差量分布式優(yōu)化min

Efi(x)

<s.t.g(xi)≤0h(x?)=02、

虛擬發(fā)電廠優(yōu)化調(diào)度技術(shù)隨機(jī)優(yōu)化s.t.

((iminΣf;(xj)s.t.g(xj)≤0

h(xj)=0通信方式傳輸距離傳輸速率優(yōu)點(diǎn)局限性適用范圍有線通信光纖通信550m~100km最大10Mb/s傳輸距離長(zhǎng)，速率快，抗干擾建設(shè)成本高大型工業(yè)用戶，電動(dòng)汽車(chē)充電站電力線載波(PLC)1~3km2~3Mb/s傳輸距離長(zhǎng)

建設(shè)成本低依賴于已有電力線路，抗干擾能力差居民小區(qū)電力用戶，

分布式電源以太無(wú)源光

網(wǎng)絡(luò)(EPON)20km1.25Gb/s傳輸速率快，

組網(wǎng)靈活初期投資高，

不易擴(kuò)散分布式電源，工業(yè)園區(qū)，儲(chǔ)能電站無(wú)線通信全球微波接

入系統(tǒng)(WiMAX)1~5km>75Mb/s建設(shè)成本低，

覆蓋面積廣沒(méi)有廣泛應(yīng)用，

信號(hào)易受干擾移動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)ZigBee30~50m250kb/s功耗和成本低，容量比較大，安全性高傳輸速率低，

距離短居民小區(qū)電力用戶

分布式電源GPRS1~10km170kb/s傳輸距離遠(yuǎn)，

成本低傳輸速率低，

安全性差電動(dòng)汽車(chē)充電樁分布式電源通信技術(shù)是虛擬發(fā)電廠能夠組建并實(shí)現(xiàn)有效控制的技術(shù)基礎(chǔ)，通信性能與控制

策略相互配合影響，決定了虛擬發(fā)電廠的運(yùn)行效率和可調(diào)節(jié)速率等技術(shù)特征。3、虛擬發(fā)電廠通信技術(shù)變動(dòng)輸入(輸出)

所需時(shí)間提前量最小零輸出(輸入)

量時(shí)間最小輸出(

輸入)

穩(wěn)定極限最大發(fā)電能力最大負(fù)荷電量最大儲(chǔ)能容量爬坡速率下坡速率啟動(dòng)時(shí)間4.虛擬發(fā)電廠技術(shù)參數(shù)虛擬發(fā)電廠技術(shù)參數(shù)動(dòng)態(tài)技術(shù)參數(shù)固定技術(shù)參數(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)方案設(shè)計(jì)集成架構(gòu)、安全架構(gòu)圖物理部署圖本系統(tǒng)采用PaaS云平臺(tái)部署。本系統(tǒng)采用SpringSecurity安全框架。SpringSecurity是一個(gè)能夠?yàn)榛赟pring的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)提供聲明式的安全訪問(wèn)控制解決方案的安全框架。它提供了一組可以在Spring應(yīng)用上下文中配置的Bean，充分利用了SpringIoC，DI（控制反轉(zhuǎn)InversionofControl,DI:DependencyInjection依賴注入）和AOP（面向切面編程）功能，為應(yīng)用系統(tǒng)提供聲明式的安全訪問(wèn)控制功能，減少了為企業(yè)系統(tǒng)安全控制編寫(xiě)大量重復(fù)代碼的工作。19方案設(shè)計(jì)建設(shè)內(nèi)容

1.網(wǎng)絡(luò)通信及用電信息采集（1）網(wǎng)絡(luò)通信模塊建立控制中心與區(qū)域內(nèi)各對(duì)象之間的雙向信息連接，從物理層、數(shù)據(jù)鏈路層等各個(gè)層面保證數(shù)據(jù)通信的快捷與暢通。（2）用電信息采集模塊實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置在線監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)采集類(lèi)型，模擬量類(lèi)型（有功功率，無(wú)功功率，視在功率、功率因素、電壓，電流，頻率，溫度等），狀態(tài)量類(lèi)型（開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，并網(wǎng)點(diǎn)狀態(tài)，斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的位置信號(hào)，事故跳閘總信號(hào)等）。及時(shí)、完整、準(zhǔn)確地為調(diào)度管理提供電力用戶實(shí)時(shí)用電信息數(shù)據(jù)，主要包括歷史用能查詢、用戶用能排名、用戶用能服務(wù)、用戶用能報(bào)表、能效評(píng)估等功能。

2.虛擬電廠綜合監(jiān)控（1）系統(tǒng)需采集集群內(nèi)用戶側(cè)的可調(diào)節(jié)用電設(shè)備的電壓、頻率、虛擬電廠內(nèi)部各斷路器開(kāi)關(guān)狀態(tài)、各支路有無(wú)功功率等。（2）系統(tǒng)應(yīng)能配合調(diào)度系統(tǒng)的控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備參數(shù)以及開(kāi)關(guān)、負(fù)荷等進(jìn)行本地和遠(yuǎn)方的遙調(diào)和遙控操作。（3）應(yīng)能提供統(tǒng)計(jì)和分析功能，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)儲(chǔ)能剩余容量、線損率、電壓合格率、系統(tǒng)平均停電頻率、主線路負(fù)荷平均負(fù)載率等指標(biāo)。20方案設(shè)計(jì)建設(shè)內(nèi)容

3.用電負(fù)荷管理及預(yù)測(cè)通過(guò)各類(lèi)價(jià)格信號(hào)和負(fù)荷管理結(jié)果，將虛擬電廠建立多時(shí)間尺度的能源模型和價(jià)格模型，結(jié)合可用的儲(chǔ)能和分布式能源，通過(guò)對(duì)能源交易市場(chǎng)中能源分時(shí)申報(bào)曲線及能源申報(bào)價(jià)格的調(diào)整，并結(jié)合調(diào)頻調(diào)峰等輔助服務(wù)市場(chǎng)的結(jié)果，建立用能成本最優(yōu)的能源優(yōu)化策略。對(duì)區(qū)域內(nèi)的用電負(fù)荷進(jìn)行較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)生活、天氣變化等因素對(duì)負(fù)荷需求的影響規(guī)律進(jìn)行分析，并具有在一定條件下中斷部分負(fù)荷供應(yīng)以適應(yīng)本區(qū)域和整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行需要的能力。

4.虛擬電廠調(diào)控策略管理調(diào)控預(yù)案管理：指對(duì)響應(yīng)年度及日前的響應(yīng)缺口進(jìn)行測(cè)算、對(duì)資源進(jìn)行分析、對(duì)預(yù)案進(jìn)行編制和模擬演練。針對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)（最大負(fù)荷）和供電能力數(shù)據(jù)（包括本地電源裝機(jī)、外部受電容量），對(duì)區(qū)域電網(wǎng)、臺(tái)區(qū)進(jìn)行日前負(fù)荷預(yù)測(cè)，如存在供電缺口、臺(tái)區(qū)過(guò)載等，則編制相應(yīng)的響應(yīng)日前預(yù)案。調(diào)控優(yōu)化：計(jì)算實(shí)時(shí)調(diào)控、計(jì)劃調(diào)控根據(jù)可調(diào)負(fù)荷容量、可調(diào)負(fù)荷周期、可調(diào)負(fù)荷級(jí)別、啟動(dòng)目的等條件下各區(qū)域可參與企業(yè)的最優(yōu)組合。調(diào)控級(jí)別需包括計(jì)劃調(diào)控、實(shí)時(shí)調(diào)控、緊急調(diào)控。虛擬電廠調(diào)控能力評(píng)估：在實(shí)施調(diào)控項(xiàng)目申報(bào)以及實(shí)時(shí)調(diào)控策略優(yōu)化時(shí)，需要準(zhǔn)確評(píng)估在線用戶或負(fù)荷集成商的輔助調(diào)控能力，包括計(jì)算負(fù)荷基線、分析響應(yīng)時(shí)間以及評(píng)估負(fù)荷下調(diào)能力等。調(diào)控能力評(píng)估模塊按照企業(yè)的用電特點(diǎn)進(jìn)行用戶分類(lèi)，標(biāo)示對(duì)負(fù)荷高峰貢獻(xiàn)較多的重點(diǎn)行業(yè)及企業(yè)，以認(rèn)識(shí)企業(yè)用電規(guī)律，了解潛在的調(diào)控潛力和優(yōu)化響應(yīng)措施，解決“用戶、負(fù)荷集成商、分布式能源”多層次、多元主體調(diào)控評(píng)估問(wèn)題。21方案設(shè)計(jì)建設(shè)內(nèi)容

5.虛擬電廠管理實(shí)現(xiàn)虛擬電廠調(diào)控業(yè)務(wù)流程管理。具體包括：項(xiàng)目管理、申報(bào)管理、結(jié)算管理、用戶評(píng)價(jià)與監(jiān)管。申報(bào)管理主要功能有基于價(jià)格的調(diào)控項(xiàng)目和基于激勵(lì)的調(diào)控項(xiàng)目設(shè)置、審核、發(fā)布、參與申請(qǐng)及管理，提供虛擬電廠調(diào)控項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程監(jiān)控功能。虛擬電廠調(diào)控項(xiàng)目管理申報(bào)管理是指響應(yīng)發(fā)起方和參與響應(yīng)用戶進(jìn)行響應(yīng)容量申報(bào)、審核、簽約的業(yè)務(wù)，平臺(tái)需對(duì)用戶上報(bào)的響應(yīng)能力進(jìn)行校驗(yàn)，針對(duì)年度、日度、應(yīng)急三種專(zhuān)題下的能力申報(bào)，對(duì)申報(bào)用戶進(jìn)行簽約，響應(yīng)參與用戶向平臺(tái)上報(bào)次年度響應(yīng)總體容量，電網(wǎng)調(diào)度中心預(yù)測(cè)日前響應(yīng)能力及應(yīng)急響應(yīng)能力。用戶結(jié)算管理主要功能有查看結(jié)算賬單和明細(xì)、設(shè)置項(xiàng)目結(jié)算觸發(fā)時(shí)間和規(guī)則、結(jié)算支付方式、結(jié)算申訴管理、結(jié)算分析等。用戶評(píng)價(jià)與行為監(jiān)管用戶評(píng)價(jià)與行為監(jiān)管模塊主要提供對(duì)于電力用戶和負(fù)荷集成商參與調(diào)控項(xiàng)目的合規(guī)性行為監(jiān)管、信用評(píng)價(jià)打分以及違規(guī)警告和考核懲罰功能，包括用戶違規(guī)行為記錄、違規(guī)警告、用戶信用評(píng)價(jià)、負(fù)荷集成商服務(wù)評(píng)價(jià)、用戶考核懲罰、用戶黑名單。22建設(shè)虛擬電廠管理平臺(tái)實(shí)時(shí)調(diào)控功能模塊，銜接調(diào)峰輔助服務(wù)系統(tǒng)與電力交易平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠按照電網(wǎng)調(diào)峰需求與交易預(yù)測(cè)情況，實(shí)時(shí)增減出力，并根據(jù)參與調(diào)峰的容量和時(shí)間，實(shí)現(xiàn)輔助服務(wù)收益。方案設(shè)計(jì)建設(shè)內(nèi)容

6.虛擬電廠調(diào)控實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬電廠所聚合的可控負(fù)荷、儲(chǔ)能用戶的優(yōu)化調(diào)控，包括實(shí)時(shí)調(diào)控、緊急調(diào)控、計(jì)劃調(diào)控等模塊。建設(shè)虛擬電廠調(diào)控管理平臺(tái)邀約響應(yīng)功能模塊，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)、發(fā)電計(jì)劃等輸入條件，對(duì)未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)的負(fù)荷調(diào)控進(jìn)行計(jì)劃安排，提前通知相關(guān)用戶或負(fù)荷集成商，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間段投切負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)平滑運(yùn)行，優(yōu)化用電負(fù)荷分布，減輕電網(wǎng)運(yùn)行壓力。實(shí)時(shí)調(diào)控邀約響應(yīng)

7.儲(chǔ)能調(diào)控新能源發(fā)電站具有間歇性或隨機(jī)性以及存在預(yù)測(cè)誤差等特點(diǎn)，因此，將其大規(guī)模并網(wǎng)必須考慮不確定性的影響。這就要求儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷與之合理配合，以保證電能質(zhì)量并提高發(fā)電經(jīng)濟(jì)性。因此，系統(tǒng)對(duì)本級(jí)虛擬電廠調(diào)控中心接入的儲(chǔ)能、柔性負(fù)荷和無(wú)功補(bǔ)償進(jìn)行調(diào)控，滿足本級(jí)虛擬電廠調(diào)控中心與上級(jí)電網(wǎng)的交換功率要求，并根據(jù)本級(jí)優(yōu)化結(jié)果。

8.區(qū)塊鏈關(guān)鍵數(shù)據(jù)管理對(duì)虛擬電廠平臺(tái)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)處理，進(jìn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)篩選，這里的關(guān)鍵數(shù)據(jù)主要指電力交易合約數(shù)據(jù)、負(fù)荷集成商和客戶的合同數(shù)據(jù)等，通過(guò)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)接口按照標(biāo)準(zhǔn)格式納入?yún)^(qū)塊鏈存證系統(tǒng)管理范疇。圖基于區(qū)塊鏈的電子合同存證方案23目錄一項(xiàng)目簡(jiǎn)介二方案設(shè)計(jì)三項(xiàng)目計(jì)劃四投資預(yù)算24項(xiàng)目計(jì)劃25序號(hào)時(shí)間段內(nèi)

容1項(xiàng)目前期準(zhǔn)備：召開(kāi)項(xiàng)目聯(lián)絡(luò)會(huì)，明確各參與單位的項(xiàng)目分工、進(jìn)度規(guī)劃和工作安排；實(shí)施方案編制；實(shí)施方案審核修訂；定稿項(xiàng)目實(shí)施方案。2需求分析及方案設(shè)計(jì)：進(jìn)行需求收集及分析，編制項(xiàng)目需求說(shuō)明書(shū)、并開(kāi)展系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)。3平臺(tái)研發(fā)：完成（1）網(wǎng)絡(luò)通信及用電采集功能、（2）虛擬電廠綜合監(jiān)控功能、（3）用電負(fù)荷管理及預(yù)測(cè)功能。4平臺(tái)研發(fā)：完成（4）虛擬電廠調(diào)控策略管理功能、（5）虛擬電廠管理功能、（6）虛擬電廠調(diào)控功能。5平臺(tái)研發(fā)：完成（7）儲(chǔ)能調(diào)控功能、（8）區(qū)塊鏈合約存證功能。6系統(tǒng)測(cè)試，完成上線試運(yùn)行7用戶培訓(xùn)，項(xiàng)目交付，完成驗(yàn)收。目錄一項(xiàng)目簡(jiǎn)介二方案設(shè)計(jì)三項(xiàng)目計(jì)劃四投資預(yù)算26投資預(yù)算總投資：萬(wàn)建安工程費(fèi)萬(wàn)元硬件購(gòu)置費(fèi)萬(wàn)元咨詢服務(wù)費(fèi)萬(wàn)元系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)費(fèi)萬(wàn)元系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)費(fèi)萬(wàn)元系統(tǒng)實(shí)施費(fèi)萬(wàn)元系統(tǒng)集成實(shí)施費(fèi)萬(wàn)元其他費(fèi)用萬(wàn)元（含項(xiàng)目管理費(fèi)萬(wàn)元，項(xiàng)目技術(shù)服務(wù)費(fèi)萬(wàn)元）序號(hào)名稱(chēng)計(jì)算基礎(chǔ)及計(jì)算公式數(shù)量單價(jià)（萬(wàn)元）金額（萬(wàn)元）可抵扣增值稅（萬(wàn)元）抵扣增值稅后項(xiàng)目投資（萬(wàn)元）一建安工程費(fèi)

二軟件購(gòu)置費(fèi)

三硬件購(gòu)置費(fèi)

四咨詢服務(wù)費(fèi)工作量×工日單價(jià)

五系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)費(fèi)工作量×工日單價(jià)

系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)費(fèi)工作量×工日單價(jià)

六系統(tǒng)實(shí)施費(fèi)工作量×工日單價(jià)

系統(tǒng)集成實(shí)施費(fèi)工作量×工日單價(jià)

七其他費(fèi)用不含預(yù)備費(fèi)

總

計(jì)

其中估算經(jīng)費(fèi)不包含儲(chǔ)能調(diào)控能力建設(shè)方面的投資，項(xiàng)目實(shí)施選擇省內(nèi)10家大用戶作為建設(shè)目標(biāo)。具體內(nèi)容詳見(jiàn)《項(xiàng)目可研收口估算書(shū)-基于區(qū)塊鏈的虛擬電廠運(yùn)營(yíng)平臺(tái)建設(shè)》。項(xiàng)目工程建設(shè)費(fèi)用加密型通信管理機(jī)8500/只；測(cè)控裝置6200/只；監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝費(fèi)用：1000/只（包含路費(fèi)、人工費(fèi)、輔材）城市企業(yè)數(shù)通訊管理機(jī)數(shù)量/只費(fèi)用測(cè)控裝置費(fèi)用施工費(fèi)用省合計(jì)：27源-荷-儲(chǔ)互補(bǔ)特性的虛擬發(fā)電廠規(guī)劃與運(yùn)行策略方案設(shè)計(jì)一、基于源-荷-儲(chǔ)組合的虛擬發(fā)電廠二、國(guó)外虛擬發(fā)電廠案例三、虛擬發(fā)電廠規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)四、虛擬發(fā)電廠運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)五、虛擬發(fā)電廠參與電力市場(chǎng)機(jī)制六、總結(jié)與展望目錄多類(lèi)型儲(chǔ)能技術(shù)大規(guī)模電動(dòng)汽車(chē)需求響應(yīng)柔性負(fù)荷分布式可再生能源大型園區(qū)1.基于源-荷-儲(chǔ)組合的虛擬發(fā)電廠地?zé)崮苌镔|(zhì)能工業(yè)負(fù)荷智能樓宇商業(yè)負(fù)荷智能家居潮汐能光伏能風(fēng)能特點(diǎn)>

隨機(jī)性>

規(guī)?；?gt;

不可預(yù)測(cè)性>

不可控制性解決方案>

提高負(fù)荷預(yù)測(cè)精度

>

提升緊急狀態(tài)規(guī)模

>

精細(xì)修訂發(fā)電計(jì)劃

>

增加實(shí)時(shí)備用容量對(duì)電網(wǎng)的影響>

增加了負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的難度

>

隨著規(guī)模增加，影響力度增加

>

對(duì)傳統(tǒng)調(diào)度計(jì)劃方式提出挑戰(zhàn)

>

威脅實(shí)時(shí)電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定高成本高難度有效

方案2.虛擬發(fā)電廠概念的背景虛擬發(fā)電廠

(Virtual

Power

Plant,VPP)是聚合多

種分布式能源資源構(gòu)成的特殊類(lèi)型的發(fā)電廠，通過(guò)先

進(jìn)的控制、通信等技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、

柔性負(fù)荷、電動(dòng)汽車(chē)等分布式單元的協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化運(yùn)行。1、

組織靈活性：虛擬發(fā)電廠內(nèi)部的分布式單元可由

不同所屬機(jī)構(gòu)的分布式電源、儲(chǔ)能單元、

用電單元等

組成，且構(gòu)成比例具有靈活性；2、

構(gòu)建靈活性：可以因地制宜，充分利用現(xiàn)有的通

信等硬件設(shè)施，采用適當(dāng)?shù)目刂撇呗赃M(jìn)行構(gòu)建，不需

要重復(fù)投資硬件建設(shè)；3、

運(yùn)行靈活性：針對(duì)不同類(lèi)型、不同地區(qū)的電網(wǎng)需

求，響應(yīng)實(shí)時(shí)電網(wǎng)狀態(tài)；4、

環(huán)境適應(yīng)性：可以針對(duì)不同電力管理體制，適應(yīng)

電力市場(chǎng)發(fā)展的各個(gè)時(shí)期。3.

虛擬發(fā)電廠定義特點(diǎn)>分布式電源協(xié)調(diào)控制>

多元能源互補(bǔ)運(yùn)行>各類(lèi)型分布式源-荷互動(dòng)

>虛擬發(fā)電廠實(shí)時(shí)控制>可自主控制爬坡速率

>可自主控制下坡速率

>

可靈活控制啟動(dòng)時(shí)間>可調(diào)節(jié)變動(dòng)輸入/輸出所需時(shí)間提前量>

可調(diào)節(jié)最小零輸入/輸出

>可控制最小輸入/輸出穩(wěn)定容量極限>需求側(cè)電價(jià)機(jī)制>需求側(cè)參與策略>內(nèi)部負(fù)荷需求管理

>內(nèi)部運(yùn)行成本核算>

電力市場(chǎng)規(guī)則分析

>市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)預(yù)測(cè)

市場(chǎng)報(bào)價(jià)決策>輔助服務(wù)競(jìng)價(jià)模型>

發(fā)用電資源潛力挖掘

>

增值服務(wù)模式>能源市場(chǎng)分析>綠色證書(shū)交易4.虛擬發(fā)電廠的類(lèi)型按照功能分類(lèi)技術(shù)型虛擬發(fā)電廠商業(yè)型虛擬發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)模式技術(shù)支持*具有發(fā)電規(guī)模效應(yīng)*具有各類(lèi)型需求響應(yīng)負(fù)荷*具有增值服務(wù)功能*可以參與電力批發(fā)市場(chǎng)和零售市場(chǎng)按照電力市場(chǎng)角色分類(lèi)發(fā)電商或輔助服務(wù)提供商*主要由電力大用戶組成*具有各類(lèi)型需求響應(yīng)負(fù)荷*具有可中斷負(fù)荷*具有參與電力零售市場(chǎng)的資質(zhì)*具有一定發(fā)電規(guī)模效應(yīng)*具有靈活地發(fā)電可調(diào)節(jié)特性*具備傳統(tǒng)發(fā)電廠的外特性*具有參與電力批發(fā)市場(chǎng)的資質(zhì)*合同能源管理

*碳交易*綠色證書(shū)4.虛擬發(fā)電廠的類(lèi)型*

能效管理*

節(jié)能減排*

電能替代綜合能源服務(wù)商負(fù)荷聚合商智慧園區(qū)相同不同虛

擬

發(fā)電

廠傳

統(tǒng)

發(fā)電

廠虛

擬

發(fā)電

廠傳

統(tǒng)

發(fā)電

廠輸出可控容量靈活穩(wěn)定特性；自然屬性

；爬坡速率速度靈活旋轉(zhuǎn)備用策略靈活發(fā)電廠外部特征控制靈活傳統(tǒng)火力發(fā)電廠由火力機(jī)組構(gòu)成，其出力穩(wěn)定可控，具有調(diào)峰

調(diào)頻能力。虛擬發(fā)電廠由大規(guī)模分布式單元構(gòu)成，其目標(biāo)是通

過(guò)有效的控制，達(dá)到傳統(tǒng)發(fā)電廠的功能。5.虛擬發(fā)電廠與傳統(tǒng)發(fā)電廠相同不同虛擬發(fā)電廠微電網(wǎng)虛擬發(fā)電廠微電網(wǎng)由各類(lèi)型分布式電源和

負(fù)荷構(gòu)成地理位置分散地理位置集中接入配電網(wǎng)一種運(yùn)行狀態(tài)兩種運(yùn)行狀態(tài)(并網(wǎng)和孤島)所有者不同只有一個(gè)所有者有多個(gè)接入點(diǎn)只有一個(gè)PCC點(diǎn)技術(shù)基礎(chǔ)和商業(yè)模式側(cè)重技術(shù)問(wèn)題微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、

監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。虛擬發(fā)電廠內(nèi)可以包含微電網(wǎng)，作為其組成單元。6.虛擬發(fā)電廠與微電網(wǎng)相同不同虛擬發(fā)電廠能效電廠虛

擬

發(fā)

電

廠能

效

電

廠容量可調(diào)節(jié)可參與發(fā)電側(cè)

和需求側(cè)需求側(cè)都可響應(yīng)需求側(cè)管理包含分布式

電源和負(fù)荷只包含負(fù)荷

用電設(shè)備節(jié)能減排和電能替代的

社會(huì)效應(yīng)具有發(fā)電能力消減用電量能效電廠(efficiency

power

plant,

簡(jiǎn)稱(chēng)EPP)通過(guò)實(shí)施一攬子節(jié)電計(jì)劃和能效項(xiàng)目，獲得需方節(jié)約的電力資源。國(guó)際能源界將

實(shí)施電力需求側(cè)管理，開(kāi)發(fā)、調(diào)度需方資源所形成的能力，形象

地命名為能效電廠。能效電廠是虛擬發(fā)電廠的一種模式。7.虛擬發(fā)電廠與能效電廠相同不同虛

擬

發(fā)電

廠虛擬同步

發(fā)電機(jī)虛

擬

發(fā)

電

廠虛

擬同

步

發(fā)電

機(jī)分布式電源為被控主體主要控制發(fā)/用電量主要控制分布式電源的端口逆變器模擬發(fā)電廠的某方面

外特性時(shí)間尺度：穩(wěn)態(tài)時(shí)間域(分鐘級(jí)及以上)時(shí)間尺度：動(dòng)態(tài)時(shí)間域(毫秒級(jí)/秒級(jí))多個(gè)分布式電源與負(fù)

荷儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制目前只控制單個(gè)分布式

電源端口逆變器多類(lèi)型技術(shù)綜合，并考慮商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式電力電子器件控制技術(shù)虛擬同步發(fā)電機(jī)：

借鑒同步發(fā)電機(jī)的機(jī)械方程和電磁方程來(lái)控制并網(wǎng)逆變器，使得并網(wǎng)逆變器在機(jī)理上和外特性上均能與同步發(fā)電機(jī)相媲美的控制策略，尤其是模仿同步機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)。8.虛擬發(fā)電廠與虛擬同步機(jī)目錄一、虛擬發(fā)電廠概述二、國(guó)外虛擬發(fā)電廠案例三、虛擬發(fā)電廠規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)四、虛擬發(fā)電廠運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)五、虛擬發(fā)電廠參與電力市場(chǎng)機(jī)制六、總結(jié)與展望項(xiàng)目起止時(shí)間完成狀態(tài)主要國(guó)家VFCPPKONWERLVIRTPLANTUNNACPPSTADG

VPPHARZ

VPPPro

VPPVATTENFALL

VPPVGPPPMVPPFENIXEDISONFLEXPOWERGVPPWEB2ENERGYTWENTIES2001-20052002-20032005-20072004-20062003-20072003-20072008-20122008-20122010-20122007-20082005-20072005-20092009-20122010-20132006-20122010-20152012-2015完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成在研在研德國(guó)德國(guó)德國(guó)德國(guó)德國(guó)德國(guó)德國(guó)德國(guó)德國(guó)澳大利亞荷蘭英國(guó)、西班牙等丹麥丹麥丹麥德國(guó)、波蘭等

比利時(shí)、德國(guó)等歐洲與VPP

相關(guān)的主要研究項(xiàng)目EV供電設(shè)備/分布式電源3.旅程歷史4.EV狀態(tài)EV群操作員零

售

商2.現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格數(shù)據(jù)收集、儲(chǔ)存EVPP預(yù)測(cè)5.負(fù)荷曲線邊界6.優(yōu)選負(fù)荷曲線丹麥的

EVPP

項(xiàng)目7.優(yōu)選負(fù)荷曲線8.電網(wǎng)約束9.阻塞清除10.選定負(fù)荷曲線充電計(jì)劃優(yōu)化11.充電計(jì)劃虛擬發(fā)電廠研究項(xiàng)目EVPP

的交互活動(dòng)配電系統(tǒng)操作員1.日前現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格負(fù)荷曲線優(yōu)化避免網(wǎng)絡(luò)阻塞電力市場(chǎng)VPP的通訊結(jié)構(gòu)歐盟的

WEB2ENERGY

VPP項(xiàng)目控制中心CIM數(shù)據(jù)庫(kù)RS-485配電線報(bào)文規(guī)范P.Q虛擬發(fā)電廠研究項(xiàng)目電表住宅負(fù)荷電表發(fā)電資源互聯(lián)網(wǎng)

GSM/GPRSCIM-61850轉(zhuǎn)換器遠(yuǎn)程

終

端單元自動(dòng)

計(jì)量

系統(tǒng)廣域網(wǎng)

KEC

61850IEC

61850

文件傳輸人機(jī)界面GSMUserVPP交易商1商業(yè)VPP2商業(yè)VPP1交易軟件交

易商2市場(chǎng)配電管理

系統(tǒng)配電系統(tǒng)操作員輸電系統(tǒng)操

作員FBFBFBFB發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組歐洲

FENIXVPP項(xiàng)目:現(xiàn)有連接

:新建連接FB:FENIXBox接口服務(wù)器虛擬發(fā)電廠研究項(xiàng)目熱電聯(lián)供熱電聯(lián)供風(fēng)電熱電聯(lián)供集中發(fā)電技術(shù)VPP業(yè)務(wù)邏輯業(yè)務(wù)代理萬(wàn)

拍賣(mài)代理

價(jià)格價(jià)競(jìng)格價(jià)荷蘭PM(電力匹配器)體系結(jié)構(gòu)DG

代理價(jià)

競(jìng)

格

上價(jià)集中代理虛擬發(fā)電廠研究項(xiàng)目意價(jià)價(jià)稱(chēng)分稱(chēng)一亮集中代理a61竟價(jià)竟價(jià)6數(shù)字電子信息管理系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度

負(fù)荷預(yù)測(cè)德國(guó)

PRO

VPP項(xiàng)目20

KV熱電聯(lián)產(chǎn)

單元虛擬發(fā)電廠研究項(xiàng)目太陽(yáng)能居民用電

燃料電池工業(yè)用電微型熱電

聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)控制風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能400V目錄一、虛擬發(fā)電廠概述二、國(guó)外虛擬發(fā)電廠案例三、虛擬發(fā)電廠規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)四、虛擬發(fā)電廠運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)五、虛擬發(fā)電廠參與電力市場(chǎng)機(jī)制六、總結(jié)與展望相關(guān)能源政策·節(jié)能減排政策·電能替代政策·碳交易市場(chǎng)·綠證交易市場(chǎng)·煤炭市場(chǎng)及其他能源供應(yīng)市場(chǎng)組成成員潛力評(píng)估·分布式電源發(fā)電能力和特性分析·各類(lèi)型負(fù)荷需求響應(yīng)潛力評(píng)估·各類(lèi)型儲(chǔ)能裝置充放電容量與能力·各成員發(fā)用電特性擬合度評(píng)估地區(qū)電網(wǎng)情況評(píng)估·電力供需與發(fā)展情況分析·電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與建設(shè)分析·分布式電源補(bǔ)貼政策·各行業(yè)目錄電價(jià)·峰谷電價(jià)、尖峰電價(jià)虛擬發(fā)電廠所具有的發(fā)電能力、需求響應(yīng)能力和可調(diào)節(jié)能力，取決于其組建時(shí)期的成員組成結(jié)構(gòu)及其所在地區(qū)電網(wǎng)情況、電力市場(chǎng)和電價(jià)機(jī)制。電力市場(chǎng)與售電政策·電力市場(chǎng)改革進(jìn)程·售電開(kāi)放政策·市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)評(píng)估·市場(chǎng)預(yù)研分析·市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)預(yù)測(cè)1、

虛擬發(fā)電廠組建規(guī)劃技術(shù)2、

源-荷-儲(chǔ)發(fā)用電特性榫合度

S=2

(ZEP{-L)2m負(fù)荷用電特性建?！ご笮凸I(yè)用電負(fù)荷·商業(yè)用電負(fù)荷·居民用戶負(fù)荷·時(shí)序特性·波動(dòng)特性·集中式儲(chǔ)能電站·分布式儲(chǔ)能裝置·電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)式儲(chǔ)能

·快速儲(chǔ)能與慢速儲(chǔ)能分布式電源發(fā)電特性建?！ぐl(fā)電時(shí)序特性·發(fā)電波動(dòng)特性·發(fā)電特性擬合度儲(chǔ)能充放電特性建模榫合度約束條件多能系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃模型綜合需求響應(yīng)區(qū)域系統(tǒng)調(diào)度降低運(yùn)行投資總成本協(xié)同優(yōu)化互動(dòng)機(jī)制電力網(wǎng)絡(luò)約束

天然氣網(wǎng)絡(luò)約束儲(chǔ)能控制策略能量耦合模型對(duì)象：儲(chǔ)電、儲(chǔ)氣、儲(chǔ)熱儲(chǔ)能配置策略

儲(chǔ)能控制策略物理實(shí)體客觀智能本體

特征模型特性擬合特征約束

條件多能互補(bǔ)建模能源集線器模型能量潮流動(dòng)態(tài)模型能量轉(zhuǎn)化機(jī)組模型3、

榫合度約束條件的多能協(xié)調(diào)規(guī)劃提高資源利用率減少棄風(fēng)棄光量提高系統(tǒng)可靠性多維目標(biāo)函數(shù)經(jīng)濟(jì)性利用率可靠性總目標(biāo)莊反目錄一、虛擬發(fā)電廠概述二、國(guó)外虛擬發(fā)電廠案例三、虛擬發(fā)電廠規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)四、虛擬發(fā)電廠運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)五、虛擬發(fā)電廠參與電力市場(chǎng)機(jī)制六、總結(jié)與展望1、虛擬發(fā)電廠運(yùn)行控制模式分散式控制信息中心無(wú)控制中心分布式控制集中式控制控制中心>

分布式電源可調(diào)容量約束>

儲(chǔ)能裝置可調(diào)速率約束

>

多能源協(xié)調(diào)運(yùn)行約束>

多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)約束

>

電網(wǎng)運(yùn)行約束>

節(jié)能減排約束>

運(yùn)行成本、維護(hù)成本>

分布式電源發(fā)電隨機(jī)性>

用戶需求響應(yīng)不確定性

>

多智能體結(jié)構(gòu)>

多層主體結(jié)構(gòu)

確定目標(biāo)偏差量分布式優(yōu)化min

Efi(x)

<s.t.g(xi)≤0h(x?)=02、

虛擬發(fā)電廠優(yōu)化調(diào)度技術(shù)隨機(jī)優(yōu)化s.t.

((iminΣf;(xj)s.t.g(xj)≤0

h(xj)=0通信方式傳輸距離傳輸速率優(yōu)點(diǎn)局限性適用范圍有線通信光纖通信550m~100km最大10Mb/s傳輸距離長(zhǎng)，速率快，抗干擾建設(shè)成本高大型工業(yè)用戶，電動(dòng)汽車(chē)充電站電力線載波(PLC)1~3km2~3Mb/s傳輸距離長(zhǎng)

建設(shè)成本低依賴于已有電力線路，抗干擾能力差居民小區(qū)電力用戶，

分布式電源以太無(wú)源光

網(wǎng)絡(luò)(EPON)20km1.25Gb/s傳輸速率快，

組網(wǎng)靈活初期投資高，

不易擴(kuò)散分布式電源，工業(yè)園區(qū)，儲(chǔ)能電站無(wú)線通信全球微波接

入系統(tǒng)(WiMAX)1~5km>75Mb/s建設(shè)成本低，

覆蓋面積廣沒(méi)有廣泛應(yīng)用，

信號(hào)易受干擾移動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)ZigBee30~50m250kb/s功耗和成本低，容量比較大，安全性高傳輸速率低，

距離短居民小區(qū)電力用戶

分布式電源GPRS1~10km170kb/s傳輸距離遠(yuǎn)，

成本低傳輸速率低，

安全性差電動(dòng)汽車(chē)充電樁分布式電源通信技術(shù)是虛擬發(fā)電廠能夠組建并實(shí)現(xiàn)有效控制的技術(shù)基礎(chǔ)，通信性能與控制

策略相互配合影響，決定了虛擬發(fā)電廠的運(yùn)行效率和可調(diào)節(jié)速率等技術(shù)特征。3、虛擬發(fā)電廠通信技術(shù)變動(dòng)輸入(輸出)

所需時(shí)間提前量最小零輸出(輸入)

量時(shí)間最小輸出(

輸入)

穩(wěn)定極限最大發(fā)電能力最大負(fù)荷電量最大儲(chǔ)能容量爬坡速率下坡速率啟動(dòng)時(shí)間4.虛擬發(fā)電廠技術(shù)參數(shù)虛擬發(fā)電廠技術(shù)參數(shù)動(dòng)態(tài)技術(shù)參數(shù)固定技術(shù)參數(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)商業(yè)用戶上業(yè)開(kāi)居用書(shū)光優(yōu)

電單元風(fēng)方

電單元分布式

能源312311310301300302-309305317

303

·可控310負(fù)荷做星燃?xì)廨啓C(jī)336326有效控制充電站電力線路虛擬發(fā)電企業(yè)通信線23333:速度可調(diào)容量可調(diào)

可控速率

反應(yīng)迅速機(jī)制靈活適應(yīng)性強(qiáng)優(yōu)勢(shì)5.虛擬發(fā)電廠控制目標(biāo)338電網(wǎng)石

日虛擬發(fā)電

企業(yè)3os3231931533130407目錄一、虛擬發(fā)電廠概述二、國(guó)外虛擬發(fā)電廠案例三、虛擬發(fā)電廠規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)四、虛擬發(fā)電廠運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)五、虛擬發(fā)電廠參與電力市場(chǎng)機(jī)制六、總結(jié)與展望直接負(fù)荷控制可中斷服務(wù)緊急需求響應(yīng)備電用量<

需求側(cè)競(jìng)價(jià)備用輔助服務(wù)(容量計(jì)劃)日前經(jīng)濟(jì)調(diào)度月度

計(jì)

劃實(shí)時(shí)電價(jià)(RTP)動(dòng)態(tài)定價(jià)機(jī)制，更新周期可達(dá)到

1小時(shí)或更短。將零售側(cè)的價(jià)格與電力批發(fā)市場(chǎng)

的出清電價(jià)聯(lián)動(dòng)分時(shí)電價(jià)(TOU)有效反映電力系統(tǒng)不同時(shí)段供電成本差別，如峰

谷電價(jià)、季節(jié)電

價(jià)和豐枯電價(jià)尖峰電價(jià)(CPP)在分時(shí)電價(jià)上疊加尖峰費(fèi)率形成。在

尖峰時(shí)段執(zhí)行尖峰

費(fèi)率，在非尖峰時(shí)

段執(zhí)行分時(shí)電價(jià)<

15m

n超短期經(jīng)濟(jì)

調(diào)度虛擬發(fā)電廠參與需求響應(yīng)機(jī)制年度

計(jì)

劃基于價(jià)格基于激勵(lì)電力規(guī)劃

電力市場(chǎng)的機(jī)制

電力市場(chǎng)即指以電力及其相關(guān)服務(wù)作為商品競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)，是

電能生產(chǎn)者和使用者通過(guò)協(xié)商、競(jìng)價(jià)等方式就電能及其相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行交易，通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)確定價(jià)格和數(shù)量的機(jī)制。交易品種年前月

前

日前

實(shí)時(shí)雙邊交易發(fā)電權(quán)交易時(shí)間交易結(jié)束日前電能量市場(chǎng)實(shí)時(shí)電能量市場(chǎng)日前輔助

服務(wù)市場(chǎng)年度電力市場(chǎng)月度電力市場(chǎng)日前輔助

服務(wù)電量結(jié)算1、

與頻率穩(wěn)定相關(guān)的服務(wù)。包括調(diào)速控制、自動(dòng)發(fā)電控制、有功備用服務(wù)(旋轉(zhuǎn)備用和非旋轉(zhuǎn)備用)

2、

與電壓穩(wěn)定相關(guān)的服務(wù)。主要指無(wú)功支持和電壓控制。3、

與暫態(tài)穩(wěn)定相關(guān)的服務(wù)。包括甩負(fù)荷及自動(dòng)解列PSS穩(wěn)定控制等服務(wù)。4、其他類(lèi)型的輔助服務(wù)。如黑啟動(dòng)服務(wù)和電能質(zhì)量服務(wù)。電力市場(chǎng)輔助服務(wù)是指為維持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)

行或恢復(fù)系統(tǒng)安全，以及為保證電能供應(yīng)，滿足電壓、

頻率質(zhì)量等要求所需要的一系列服務(wù)。概念電力市場(chǎng)輔助服務(wù)類(lèi)型發(fā)電商G(Generator)參與市場(chǎng)進(jìn)行出售。將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能的工廠，并將電能發(fā)電經(jīng)紀(jì)商PM(PowerMarketer)電力交易中心PX(PowerExchange)提供一個(gè)電能交易的場(chǎng)所。輔助服務(wù)供應(yīng)商AS(Ancillary力系統(tǒng)安全運(yùn)行。ServiceProvider)

提供輸電系統(tǒng)支持服務(wù)以保證電電網(wǎng)擁有者GC(Grid

Company)

提供傳輸電能的服務(wù)，并且收取一定的過(guò)網(wǎng)費(fèi)用。配電商D(Distribution

Service

Provider)

擁有并管理自己的電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，提供

配電服務(wù)，經(jīng)核準(zhǔn)可從事電力購(gòu)售業(yè)務(wù)的