虛擬電廠作為新/代能源聚合技術(shù),正在重塑電力系統(tǒng)的運(yùn)行模式2通過(guò)整合區(qū)域內(nèi)的分布式能源資源,虛擬電廠不僅為個(gè)體能源單元提供了市場(chǎng)準(zhǔn)入通道,更為電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商提供了可見(jiàn)、可控的聚合資源2本章將深入探討第二代虛擬電廠的運(yùn)行控制框架、資源調(diào)度優(yōu)化機(jī)制以及多層次的調(diào)度控制體系2虛擬電廠的核心價(jià)值與輸配電網(wǎng)的協(xié)作虛擬電廠通過(guò)創(chuàng)建操作配置文件,將各類(lèi)分布式能源的參數(shù)組合轉(zhuǎn)化為可在實(shí)際運(yùn)行中,虛擬電廠與輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(TSO)和配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商交易、可調(diào)度的電力資源2這/配置文件包含了分布式能源的實(shí)時(shí)運(yùn)行(DSO)形成了多層次的協(xié)作關(guān)系2通過(guò)實(shí)時(shí)信息交互,虛擬電廠能夠響應(yīng)狀態(tài)、技術(shù)參數(shù)、經(jīng)濟(jì)特性等關(guān)鍵信息,是虛擬電廠參與電力市場(chǎng)交易和電網(wǎng)的調(diào)度需求,同時(shí)向上級(jí)電網(wǎng)提供靈活的調(diào)節(jié)能力,實(shí)現(xiàn)分層的需求響提供系統(tǒng)服務(wù)的基礎(chǔ)2應(yīng)與價(jià)格激勵(lì)機(jī)制2如圖所示,虛擬電廠在電力系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵的橋梁角色。它不僅向下整合各類(lèi)分布式能源資源,還向上與輸配電網(wǎng)進(jìn)行深度協(xié)同。這種多層次的協(xié)作機(jī)制確保了電力系統(tǒng)在市場(chǎng)化環(huán)境下的安全穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)為分布式能源的規(guī)?；瘧?yīng)用提供了技術(shù)支撐。第二代虛擬電廠按照功能定位分為商業(yè)型虛擬電廠(CVPP)和技術(shù)型虛擬電廠(TVPP)兩大類(lèi)2CVPP側(cè)重于市場(chǎng)交易和商業(yè)運(yùn)營(yíng),負(fù)責(zé)參與各類(lèi)電力市場(chǎng),制定投標(biāo)策略;TVPP則側(cè)重于技術(shù)調(diào)度和系統(tǒng)服務(wù),負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)平衡、電網(wǎng)支撐等技術(shù)性任務(wù)2這種分工協(xié)作的模式充分發(fā)揮了虛擬電廠在商業(yè)價(jià)值創(chuàng)造和技術(shù)能力提供方面的雙重優(yōu)勢(shì)201信息采集與匯聚各分布式能源主體上報(bào)運(yùn)行參數(shù)、邊際成本等基礎(chǔ)信息,CVPP通過(guò)終端裝置完成數(shù)據(jù)采集,并結(jié)合市場(chǎng)分析、地方數(shù)據(jù)等外部信息03市場(chǎng)分析與優(yōu)化隨著市場(chǎng)交易信息的積累,CVPP逐步完成在遠(yuǎn)期市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)及輔助服務(wù)市場(chǎng)的投資組合優(yōu)化,評(píng)估參與能力02配置文件創(chuàng)建將采集到的信息匯集到統(tǒng)/平臺(tái),創(chuàng)建代表分布式能源實(shí)時(shí)組合的配置文件,每個(gè)文件反映資源的當(dāng)前狀態(tài)和能力04交易執(zhí)行與協(xié)調(diào)向電力交易中心提交訂單合同和投標(biāo)報(bào)價(jià),同時(shí)將發(fā)電計(jì)劃、成本參數(shù)等信息傳遞給TVPP進(jìn)行后續(xù)技術(shù)調(diào)整商業(yè)型虛擬電廠的控制方案體現(xiàn)了其作為市場(chǎng)主體的核心功能2通過(guò)對(duì)分布式能源資源的商業(yè)化聚合,CVPP能夠在多個(gè)電力市場(chǎng)中靈活交易,實(shí)現(xiàn)資源價(jià)值的最大化2其控制方案涵蓋了從信息采集、市場(chǎng)分析到交易執(zhí)行的完整流程,為分布式能源參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)提供了系統(tǒng)性的解決方案2關(guān)鍵特點(diǎn)面向市場(chǎng)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)多市場(chǎng)協(xié)同參與能力動(dòng)態(tài)優(yōu)化投資組合實(shí)時(shí)信息交互機(jī)制技術(shù)型虛擬電廠專(zhuān)注于提供技術(shù)性系統(tǒng)服務(wù)2它接收來(lái)自CVPP的投資組合信息,并與本地配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)信息(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、運(yùn)行約束、實(shí)時(shí)狀態(tài)等)相結(jié)合,建立描述配電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)分布式能源運(yùn)行特性的完整配置文件2通過(guò)這種方式,TVPP能夠?yàn)門(mén)SO和DSO提供實(shí)時(shí)平衡、頻率電壓支持、阻塞管理等關(guān)鍵系統(tǒng)服務(wù),確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行2市場(chǎng)層面CVPP負(fù)責(zé)市場(chǎng)交易、價(jià)格發(fā)現(xiàn)、合同簽訂等商業(yè)活動(dòng),追求經(jīng)濟(jì)效益最大化技術(shù)層面TVPP負(fù)責(zé)技術(shù)調(diào)度、系統(tǒng)平衡、電網(wǎng)支撐等技術(shù)服務(wù),確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定信息交互兩者通過(guò)實(shí)時(shí)信息共享實(shí)現(xiàn)協(xié)同,確保商業(yè)決策與技術(shù)能力相匹配這種分工明確、協(xié)作緊密的雙層架構(gòu),既保證了虛擬電廠的商業(yè)價(jià)值實(shí)現(xiàn),又確保了電網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)要求得到滿足,是第二代虛擬電廠的核心創(chuàng)新之/2分布式資源的調(diào)度交易優(yōu)化是虛擬電廠運(yùn)營(yíng)的核心環(huán)節(jié)2通過(guò)對(duì)負(fù)荷、新能源出力、市場(chǎng)價(jià)格等關(guān)鍵變量的精準(zhǔn)預(yù)測(cè),結(jié)合先進(jìn)的優(yōu)化算法,虛擬電廠能夠制定最優(yōu)的運(yùn)行策略,在滿足電網(wǎng)約束的前提下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化2本節(jié)將詳細(xì)介紹虛擬電廠調(diào)度運(yùn)行中的各類(lèi)預(yù)測(cè)技術(shù)以及調(diào)度交易優(yōu)化的方法論2波動(dòng)出力預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)風(fēng)電、光伏等間歇性能源的出力曲線,基于數(shù)值天氣預(yù)測(cè)和非線性波動(dòng)出力預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)風(fēng)電、光伏等間歇性能源的出力曲線,基于數(shù)值天氣預(yù)測(cè)和非線性統(tǒng)計(jì)模型,幫助聚合商評(píng)估資源不平衡狀況靈活性預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)客戶(hù)對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)函數(shù)和負(fù)荷調(diào)節(jié)能力,考慮天氣狀況和用戶(hù)行為的不確定性,為優(yōu)化調(diào)度提供支撐負(fù)荷預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)客戶(hù)用電量或市場(chǎng)消費(fèi),為制定調(diào)度計(jì)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)2采用線性回歸、時(shí)間序列、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種算法,實(shí)現(xiàn)短期(/周內(nèi))負(fù)荷的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)價(jià)格預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)電力批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì),綜合考慮歷史價(jià)格、電力需求、天氣因素等多維信息,為交易決策提供參考技術(shù)方法線性回歸模型:建立負(fù)荷與影響因素的線性關(guān)系時(shí)間序列模型:利用歷史數(shù)據(jù)的時(shí)序特征進(jìn)行預(yù)測(cè)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)自動(dòng)識(shí)別復(fù)雜模式應(yīng)用場(chǎng)景短期負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要,廣泛應(yīng)用于需求側(cè)響應(yīng)資源聚合、系統(tǒng)備用容量規(guī)劃等領(lǐng)域人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法近年來(lái)在負(fù)荷預(yù)測(cè)中得到廣泛應(yīng)用,其優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需人工指定負(fù)荷與影響因素之間的精確數(shù)學(xué)關(guān)系,能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)復(fù)雜的非線性模式2但該方法對(duì)歷史數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量要求較高,需要大量涵蓋各種運(yùn)行場(chǎng)景的訓(xùn)練樣本2預(yù)測(cè)對(duì)象風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏、小型水輪機(jī)等具預(yù)測(cè)對(duì)象風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏、小型水輪機(jī)等具有間歇性和波動(dòng)性的分布式能源2這些資源的出力隨氣象條件變化顯著,具有較強(qiáng)的不確定性預(yù)測(cè)方法基于數(shù)值天氣預(yù)測(cè)(NWP)數(shù)據(jù)作為輸入,采括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、時(shí)間序列等機(jī)器學(xué)習(xí)算法為提高預(yù)測(cè)精度,聚合商通常需要與專(zhuān)業(yè)的氣象數(shù)據(jù)服務(wù)商簽訂合同,獲取高質(zhì)量的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)2精度水平典型的24小時(shí)風(fēng)電預(yù)測(cè)平均絕對(duì)誤差在裝機(jī)功率的5%-15%范圍內(nèi),具體精度高度依賴(lài)于當(dāng)?shù)貧夂蜃儺愋院桶l(fā)電機(jī)組的地理分布特征預(yù)測(cè)系統(tǒng)還需要持續(xù)學(xué)習(xí)和優(yōu)化,以適應(yīng)氣候模式的季節(jié)性變化和長(zhǎng)期演變趨勢(shì)2電力批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格預(yù)測(cè)是虛擬電廠制定交易策略的關(guān)鍵2預(yù)測(cè)模型綜合考慮歷史價(jià)格、電力需求、天氣條件(溫度、云量、風(fēng)速)等多維信息2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法因其強(qiáng)大的非線性擬合能力,在電價(jià)預(yù)測(cè)領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異,能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)價(jià)格與各影響因素之間的復(fù)雜關(guān)系2靈活性預(yù)測(cè)靈活性預(yù)測(cè)旨在準(zhǔn)確估計(jì)客戶(hù)對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)特性,即負(fù)荷調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)函數(shù)2預(yù)測(cè)需考慮室內(nèi)外溫度、客戶(hù)在場(chǎng)情況、用電習(xí)慣等多種因素2對(duì)于單個(gè)客戶(hù),響應(yīng)的不確定性可能較大,但對(duì)于負(fù)荷區(qū)域或客戶(hù)組合,通過(guò)統(tǒng)計(jì)聚合效應(yīng),可以獲得較為穩(wěn)定的預(yù)測(cè)結(jié)果2分布式資源調(diào)度優(yōu)化是虛擬電廠運(yùn)營(yíng)的核心技術(shù),其目標(biāo)是在滿足各類(lèi)約束條件下,生成最優(yōu)的控制信號(hào)和交易策略,最大化聚合商及客戶(hù)的綜合收益2這是/個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)、多約束、動(dòng)態(tài)優(yōu)化問(wèn)題,需要綜合考慮市場(chǎng)規(guī)則、電網(wǎng)約束、資源特性、客戶(hù)合同等多方面因素2數(shù)據(jù)輸入接收預(yù)測(cè)信息、市場(chǎng)信號(hào)、數(shù)據(jù)輸入接收預(yù)測(cè)信息、市場(chǎng)信號(hào)、系統(tǒng)狀態(tài)等多源運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化算法,生成最優(yōu)控制策略和交易結(jié)果反饋收集執(zhí)行結(jié)果結(jié)果反饋收集執(zhí)行結(jié)果,更新模型參數(shù),持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)向下游客戶(hù)發(fā)送負(fù)荷控制請(qǐng)求,向上游市場(chǎng)提交交易訂單11市場(chǎng)兼容性能夠同時(shí)處理多種市場(chǎng)交易機(jī)制(批量交易、連續(xù)交易)和合同類(lèi)型(雙邊合同、市場(chǎng)訂單),考慮不同市場(chǎng)規(guī)則的沖突與協(xié)同33計(jì)算效率優(yōu)化計(jì)算的時(shí)間消耗必須滿足實(shí)時(shí)運(yùn)行要求2例如在15分鐘平衡結(jié)算機(jī)制下,系統(tǒng)應(yīng)能在15分鐘內(nèi)完成/組新控制訂單的計(jì)算22前瞻性決策能夠提前數(shù)天甚至更長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃,考慮未來(lái)價(jià)格和負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)當(dāng)前決策的影響,確保決策的全局最優(yōu)性44靈活性與可擴(kuò)展性支持用戶(hù)根據(jù)需要調(diào)整時(shí)間精度,具備離線模擬功能以評(píng)估不同場(chǎng)景(客戶(hù)組合變化、合同調(diào)整等)的影響在線運(yùn)行模式系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收市場(chǎng)信號(hào)、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài)信息,運(yùn)行優(yōu)化算法生成控制指令和交易決策,并通過(guò)數(shù)據(jù)接口實(shí)時(shí)輸出結(jié)果2在線模式是虛擬電廠日常運(yùn)營(yíng)的核心支撐,要求系統(tǒng)具備高可靠性、低延遲和強(qiáng)實(shí)時(shí)性2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入與處理快速優(yōu)化計(jì)算與決策異常情況快速響應(yīng)離線仿真模式使用歷史數(shù)據(jù)或模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行場(chǎng)景分析和策略評(píng)估,無(wú)需實(shí)時(shí)響應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行2離線模式主要用于評(píng)估不同策略的效果,如改變客戶(hù)組合、調(diào)整合同條款、優(yōu)化算法參數(shù)、改進(jìn)預(yù)測(cè)模型等,為運(yùn)營(yíng)決策提供科學(xué)依據(jù)2歷史場(chǎng)景回放分析敏感性分析與壓力測(cè)試策略?xún)?yōu)化與參數(shù)調(diào)優(yōu)新業(yè)務(wù)模式可行性研究虛擬電廠的調(diào)度控制體系可以分為三個(gè)遞進(jìn)的層次:用戶(hù)組合錯(cuò)峰效應(yīng)(聚合機(jī)理)、基于用戶(hù)彈性的差異化合約(激勵(lì)機(jī)理)、利用儲(chǔ)能聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)營(yíng)(運(yùn)營(yíng)機(jī)理)2這三個(gè)層次由淺入深,從技術(shù)聚合、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)到系統(tǒng)優(yōu)化,構(gòu)成了完整的虛擬電廠運(yùn)營(yíng)控制體系,充分體現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)模式創(chuàng)新的有機(jī)結(jié)合26.3.1用戶(hù)組合錯(cuò)峰效應(yīng)44聚合機(jī)理虛擬電廠通過(guò)聚合具有不同負(fù)荷特征的用戶(hù)主體,利用各自負(fù)荷在日負(fù)荷率、日峰谷差率、日最大負(fù)荷時(shí)間等特征值上的錯(cuò)峰互補(bǔ)效應(yīng),可以在/定程度上平抑內(nèi)部分布式能源的波動(dòng)2這/聚合機(jī)理的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)和智能1.負(fù)荷特征識(shí)別:采用統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法,分析不同類(lèi)型柔性負(fù)荷的曲線特征,實(shí)現(xiàn)負(fù)荷曲線降維2.聚類(lèi)分析優(yōu)化:構(gòu)建適用于海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的聚類(lèi)算法,在約束條件下獲得同類(lèi)負(fù)荷曲線簇3.錯(cuò)峰組合優(yōu)化:分析負(fù)荷特征的互補(bǔ)性,形成具有平抑波動(dòng)功能的最優(yōu)用戶(hù)組合終端數(shù)據(jù)采集建立完善的終端設(shè)備數(shù)據(jù)獲取和存儲(chǔ)系統(tǒng),為后續(xù)分析提供高質(zhì)量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)智能聚類(lèi)分析應(yīng)用人工智能算法對(duì)曲線特征進(jìn)行聚類(lèi),在約束規(guī)則下形成同質(zhì)負(fù)荷簇運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法識(shí)別負(fù)荷曲線的關(guān)鍵特征參數(shù),替代原始負(fù)荷數(shù)值實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)降維互補(bǔ)性評(píng)估分析不同負(fù)荷簇的錯(cuò)峰互補(bǔ)特性,構(gòu)建具有波動(dòng)平抑能力的用戶(hù)組合集通過(guò)這/系列技術(shù)手段,虛擬電廠能夠充分挖掘用戶(hù)側(cè)資源的聚合價(jià)值,在不增加額外投資的情況下,顯著提升整體調(diào)節(jié)能力和運(yùn)行穩(wěn)定性。6.3.2基于用戶(hù)彈性的差異化合約44激勵(lì)機(jī)理彈性分析基于實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)方法,構(gòu)建用戶(hù)行為識(shí)別及引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)框架,通過(guò)改變合約參數(shù)獲取真實(shí)數(shù)據(jù),分析用戶(hù)彈性動(dòng)態(tài)優(yōu)化持續(xù)監(jiān)測(cè)合約執(zhí)行效果,動(dòng)態(tài)調(diào)整激勵(lì)參數(shù),不斷優(yōu)化激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)彈性分析基于實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)方法,構(gòu)建用戶(hù)行為識(shí)別及引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)框架,通過(guò)改變合約參數(shù)獲取真實(shí)數(shù)據(jù),分析用戶(hù)彈性動(dòng)態(tài)優(yōu)化持續(xù)監(jiān)測(cè)合約執(zhí)行效果,動(dòng)態(tài)調(diào)整激勵(lì)參數(shù),不斷優(yōu)化激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)用戶(hù)行為識(shí)別建立用戶(hù)行為標(biāo)簽庫(kù),通過(guò)多維數(shù)據(jù)進(jìn)行客戶(hù)畫(huà)像,識(shí)別不同用戶(hù)的用電模式和需求特征合約設(shè)計(jì)根據(jù)用戶(hù)彈性分析結(jié)果,制定差異化的價(jià)格激勵(lì)方案和服務(wù)條款,確保經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的有效性核心挑戰(zhàn)用戶(hù)行為及其價(jià)格彈性具有顯著的隱匿性,難以通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析直接獲得2用戶(hù)對(duì)價(jià)格信號(hào)的響應(yīng)受到多種因素影響,包括經(jīng)濟(jì)理性、習(xí)慣慣性、設(shè)備特性、舒適度要求等2解決方案虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商需要基于實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論,構(gòu)建系統(tǒng)性的用戶(hù)行為識(shí)別框架2通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),改變差異化合約的關(guān)鍵參數(shù)(如價(jià)格水平、時(shí)段劃分、補(bǔ)償機(jī)制等),從實(shí)際運(yùn)營(yíng)活動(dòng)中持續(xù)獲取用戶(hù)響應(yīng)數(shù)據(jù),建立用戶(hù)彈性模型,為合約設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)26.3.3利用儲(chǔ)能聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)營(yíng)44運(yùn)營(yíng)機(jī)理由于用戶(hù)負(fù)荷特性及可調(diào)節(jié)能力的限制,單純依靠負(fù)荷側(cè)資源的虛擬電廠在參與電力市場(chǎng)交易和提供輔助服務(wù)時(shí),難免存在/定的偏差風(fēng)險(xiǎn)。為應(yīng)對(duì)這/挑戰(zhàn),虛擬電廠需要通過(guò)與儲(chǔ)能系統(tǒng)的聯(lián)合運(yùn)營(yíng),進(jìn)/步提升系統(tǒng)的靈活性和可靠性,降低偏差帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)盟組建虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商與儲(chǔ)能設(shè)備所有者或其他運(yùn)營(yíng)商簽訂合作協(xié)議,形成運(yùn)營(yíng)聯(lián)盟效益分配調(diào)控能力提升帶來(lái)的收益增加或成本降低,在聯(lián)盟各主體間合理分配 能力提升通過(guò)儲(chǔ)能的快速響應(yīng)能力,增強(qiáng)虛擬電廠的整體調(diào)控性能,減少市場(chǎng)偏差風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)儲(chǔ)能等備用資源承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)責(zé)任,獲得相應(yīng)的備用收益與風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償對(duì)虛擬電廠的價(jià)值偏差管理:儲(chǔ)能可快速響應(yīng)實(shí)時(shí)偏差,顯著降低不平衡費(fèi)用能力提升:增強(qiáng)參與高價(jià)值輔助服務(wù)市場(chǎng)的能力風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖:儲(chǔ)能作為靈活備用,降低預(yù)測(cè)誤差的影響收益增長(zhǎng):通過(guò)能力提升獲得更多市場(chǎng)機(jī)會(huì)和收益對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)值利用率提升:參與虛擬電廠運(yùn)營(yíng),提高儲(chǔ)能設(shè)備的使用效率收益多元化:除傳統(tǒng)套利外,獲得備用補(bǔ)償?shù)刃率找鎭?lái)源風(fēng)險(xiǎn)分散:通過(guò)聯(lián)盟合作,分散單獨(dú)運(yùn)營(yíng)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模效應(yīng):作為聯(lián)盟成員參與更大規(guī)模的市場(chǎng)交易公平原則根據(jù)各方貢獻(xiàn)合理分配收益動(dòng)態(tài)調(diào)整根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況優(yōu)化分配方案激勵(lì)兼容確保各方都有動(dòng)力提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)按能力和意愿分擔(dān)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)透明可信建立清晰的結(jié)算規(guī)則和監(jiān)督機(jī)制合理的利益分配機(jī)制是虛擬電廠運(yùn)營(yíng)聯(lián)盟可持續(xù)發(fā)展的基石。通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)激勵(lì)相容的分配規(guī)則,可以充分調(diào)動(dòng)各方積極性,實(shí)現(xiàn)整體效益的最大化。隨著能源轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn),虛擬電廠在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的探索和實(shí)踐2本章將重點(diǎn)介紹中國(guó)和芬蘭的典型虛擬電廠案例,分析其技術(shù)特點(diǎn)、運(yùn)營(yíng)模式和實(shí)施效果,為虛擬電廠的推廣應(yīng)用提供實(shí)踐參考2項(xiàng)目背景冀北地區(qū)作為中國(guó)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地之/,擁有豐富的風(fēng)力資源。截至2019年底,冀北電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量達(dá)3268.78萬(wàn)kW,其中清潔能源裝機(jī)占比59.64%。分布式電源并網(wǎng)用戶(hù)5.09萬(wàn)戶(hù),并網(wǎng)容量202.07萬(wàn)kW。在新能源消納壓力和用戶(hù)側(cè)資源挖掘需求的雙重驅(qū)動(dòng)下,冀北電力公司創(chuàng)新開(kāi)展虛擬電廠技術(shù)試點(diǎn)。1.能源轉(zhuǎn)型需求:新能源裝機(jī)快速增長(zhǎng),消納壓力巨大,需要提升系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力2.用戶(hù)參與需求:泛在電力物聯(lián)網(wǎng)背景下,用戶(hù)從單純消費(fèi)者向產(chǎn)消者轉(zhuǎn)變,需要新型互動(dòng)平臺(tái)販電共富通過(guò)市場(chǎng)化機(jī)制,培育共享式能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)生態(tài)圈,創(chuàng)造社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益泛電互聯(lián)打破地域限制,實(shí)現(xiàn)用戶(hù)用能行為的秒級(jí)感知和智慧聚合,建立能源互聯(lián)網(wǎng)樞紐FUN電共享為用戶(hù)提供輕松、快樂(lè)的用能模式,構(gòu)建綠色能源生態(tài)價(jià)值體系泛(FUN)電平臺(tái)基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),是中國(guó)首個(gè)落地的市場(chǎng)型虛擬電廠,充分體現(xiàn)了"三型兩網(wǎng)"的建設(shè)理念,實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)向能源互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)型2智能管控平臺(tái)1設(shè)備數(shù)據(jù)和互動(dòng)信息的計(jì)算存儲(chǔ)中心,集成能源運(yùn)行管理、交易、服務(wù)功能22多能流網(wǎng)絡(luò)以智能配電網(wǎng)為核心的物理能源傳輸網(wǎng)絡(luò)33泛在物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)基于eLTE/4G/5G和邊緣計(jì)算的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)多方應(yīng)用服務(wù)4面向多市場(chǎng)主體提供接入、優(yōu)化、控制、交易等技術(shù)與共享服務(wù)身份轉(zhuǎn)變從單純的消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)消者,減少用電即增加能源供給參與度提升與電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互,直接參與調(diào)度運(yùn)行和價(jià)值實(shí)現(xiàn)作為可調(diào)節(jié)資源參與輔助調(diào)峰,獲得直接的經(jīng)濟(jì)收益對(duì)居民用戶(hù)空調(diào)調(diào)低幾度就可能獲得收益,對(duì)日常生活影響很小。智能家居設(shè)備可自動(dòng)響應(yīng)價(jià)格信號(hào),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與舒適度的最優(yōu)平衡。對(duì)工商業(yè)用戶(hù)可以?xún)?yōu)化用能策略,多在波谷時(shí)段用電和儲(chǔ)能,在波峰時(shí)段使用自有儲(chǔ)能甚至向電網(wǎng)售電,顯著降低用能成本。光伏電站聚合分布式光伏和光伏電站,優(yōu)化其出力曲線,提高消納能力電動(dòng)汽車(chē)充電站和移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)提供雙向調(diào)節(jié)能力蓄熱式電采暖負(fù)荷靈活性強(qiáng),是優(yōu)質(zhì)的可調(diào)節(jié)資源工業(yè)負(fù)荷大工業(yè)負(fù)荷、制雪、商業(yè)空調(diào)等多類(lèi)型負(fù)荷參與響應(yīng)項(xiàng)目采用基于邊緣計(jì)算的虛擬電廠模型,融合邊緣-云計(jì)算架構(gòu)、區(qū)塊鏈技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)技術(shù)2邊緣側(cè)智能單元實(shí)現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)、用戶(hù)數(shù)據(jù)分析、無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算等功能,云主站進(jìn)行資源統(tǒng)/調(diào)度和彈性分配,大幅提升系統(tǒng)的智能化水平和響應(yīng)速度20102聚合與報(bào)價(jià)市場(chǎng)出清虛擬電廠代表聚合的分布式能源統(tǒng)/參與市場(chǎng)競(jìng)標(biāo),制定優(yōu)化的投標(biāo)策略與傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)和其他虛擬電廠在電力交易中心進(jìn)行競(jìng)價(jià),市場(chǎng)出清確定中標(biāo)結(jié)果0304指令分解執(zhí)行與結(jié)算根據(jù)市場(chǎng)出清結(jié)果,虛擬電廠對(duì)內(nèi)部聚合資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,分解控制指令聚合資源按指令執(zhí)行,虛擬電廠先整體結(jié)算再對(duì)內(nèi)部主體依次結(jié)算冀北虛擬電廠可參與中長(zhǎng)期市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等多種市場(chǎng),未來(lái)還將參與綠證和碳市場(chǎng)交易,逐步成為電力市場(chǎng)不可或缺的重要組成部分2kW/期工程實(shí)時(shí)接入11類(lèi)19家可調(diào)資源,容量約16萬(wàn)kW600萬(wàn)kW預(yù)計(jì)2021年夏季空調(diào)負(fù)荷可達(dá)600萬(wàn)kWkWh蓄熱電采暖通過(guò)虛擬電廠響應(yīng),預(yù)計(jì)可增發(fā)清潔能源7.2億kWh63.65萬(wàn)噸預(yù)計(jì)減排二氧化碳63.65萬(wàn)噸,環(huán)境效益顯著如果波峰時(shí)段10%的空調(diào)負(fù)荷通過(guò)虛擬電廠響應(yīng),將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。冀北項(xiàng)目為全國(guó)虛擬電廠建設(shè)提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),展示了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)賦能虛擬電廠的廣闊前景。山東虛擬電廠試點(diǎn)安徽合肥試點(diǎn)區(qū)山東電力交易中心組織推進(jìn)虛擬電廠運(yùn)營(yíng)試點(diǎn)項(xiàng)目,目標(biāo)是在2020年底前2019年12月啟動(dòng)安徽省首個(gè)虛擬電廠試點(diǎn)區(qū),首期包括合肥長(zhǎng)豐縣陶樓鎮(zhèn)實(shí)現(xiàn)虛擬電廠正式參與電力交易2項(xiàng)目規(guī)劃開(kāi)展三個(gè)品種交易(現(xiàn)貨能量和濱湖新區(qū)2項(xiàng)目綜合利用充電樁、儲(chǔ)能電池、柔性負(fù)荷等可調(diào)資源,實(shí)市場(chǎng)、備用容量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)),完成兩個(gè)機(jī)制銜接(與日前現(xiàn)貨市現(xiàn)"秒級(jí)"智能控制22020年1