安科瑞 王晶淼 咨詢家：Acrel-wjm

虛擬電廠（Virtual Power Plant, VPP）是一種基于信息通信與智能控制技術(shù)的新型電力運(yùn)行組織模式。它通過聚合分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等分散資源，實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化與調(diào)度，并參與電網(wǎng)運(yùn)行和電力市場交易。虛擬電廠的核心在于“聚合與協(xié)調(diào)優(yōu)化”，并不依賴實(shí)體發(fā)電設(shè)施。其建設(shè)旨在應(yīng)對(duì)新能源并網(wǎng)波動(dòng)、提升電力系統(tǒng)保供能力、降低供電成本，從而助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)與電力市場化改革。

一、虛擬電廠的概念

虛擬電廠并非實(shí)體電廠，不設(shè)傳統(tǒng)發(fā)電廠房與機(jī)組，其本質(zhì)是一個(gè)依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)構(gòu)建的數(shù)字聚合調(diào)度平臺(tái)。該平臺(tái)能夠?qū)⒎植际焦夥L(fēng)電、儲(chǔ)能裝置、電動(dòng)汽車以及工商業(yè)與居民可調(diào)負(fù)荷等分散資源“化零為整”，進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，并作為整體參與電網(wǎng)調(diào)度和電力市場交易，提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)，兼具電源與負(fù)荷雙重屬性。

虛擬電廠主要具有以下關(guān)鍵特征：

非實(shí)體性：不直接發(fā)電，依賴軟件系統(tǒng)與通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源聚合與調(diào)度。

聚合性：整合小規(guī)模、分散的資源，形成規(guī)模化、可調(diào)控的電力調(diào)節(jié)能力。

靈活性：可響應(yīng)電網(wǎng)快速指令，實(shí)現(xiàn)秒級(jí)至分鐘級(jí)調(diào)節(jié)，有效平抑新能源波動(dòng)。

經(jīng)濟(jì)性：投資成本約為傳統(tǒng)電廠的10%–20%，并能幫助用戶獲得電費(fèi)節(jié)約或收益補(bǔ)貼。

二、建設(shè)虛擬電廠的意義

1、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行

風(fēng)光等新能源具有隨機(jī)性、間歇性與波動(dòng)性，大規(guī)模并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)平衡構(gòu)成挑戰(zhàn)。虛擬電廠通過聚合分散資源快速響應(yīng)供需變化，提供調(diào)峰、調(diào)頻與備用等服務(wù)，增強(qiáng)系統(tǒng)安全裕度與保供能力，有效應(yīng)對(duì)惡劣天氣等突發(fā)狀況。

2、促進(jìn)新能源消納

通過協(xié)調(diào)控制負(fù)荷與新能源出力，虛擬電廠可引導(dǎo)用電行為跟蹤可再生能源發(fā)電曲線，減少棄風(fēng)棄光，提升新能源利用效率，支撐以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)。

3、降低電力供應(yīng)成本

相較建設(shè)傳統(tǒng)電廠與配套電網(wǎng)設(shè)施，虛擬電廠可激活需求側(cè)現(xiàn)有資源，降低投資與運(yùn)營成本。同時(shí)，通過需求響應(yīng)等方式幫助用戶優(yōu)化用電、節(jié)約開支，提升整體資源利用效率。

4、助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)

推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型，減少對(duì)化石能源的依賴，降低電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放。

5、適配電力市場化改革

作為需求側(cè)重要資源，虛擬電廠可參與電力現(xiàn)貨、輔助服務(wù)等市場交易，充分挖掘需求側(cè)資源價(jià)值，促進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)，完善現(xiàn)代電力市場體系。

三、安科瑞虛擬電廠解決方案

1、虛擬電廠總體架構(gòu)

2、聚合資源監(jiān)控

● 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)接入：接入不同類型、不同協(xié)議、不同廠商的資源數(shù)據(jù)；

● 大數(shù)據(jù)分布式采集：匯聚區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)能電站、負(fù)荷終端、屋頂光伏、綠色數(shù)據(jù)中心、園區(qū)辦公、 V2G等資源，集成能源網(wǎng)絡(luò)各類信息和數(shù)據(jù)；

● 基于駕駛艙的全景監(jiān)視：將分散的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)匯聚到統(tǒng)一平臺(tái)，形成全局資源狀態(tài)視圖；

● 逐層聚合：實(shí)現(xiàn)分層分區(qū)資源接入，支持多級(jí)監(jiān)視。

3、聚合建模與分析

響應(yīng)能力評(píng)估：根據(jù)發(fā)電容量、年發(fā)電量、調(diào)節(jié)容量、響應(yīng)時(shí)間、爬坡率、偏差率、持續(xù)時(shí)間等指標(biāo)，評(píng)估虛擬電廠響應(yīng)能力，為響應(yīng)目標(biāo)分解提供依據(jù)。

響應(yīng)目標(biāo)分解：圍繞電網(wǎng)需求、資源特性、時(shí)間維度、執(zhí)行層級(jí)，將響應(yīng)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行、可量化、可考核的具體任務(wù)，并下發(fā)至終端用戶。

響應(yīng)結(jié)果分析：量化調(diào)控前負(fù)荷基線、實(shí)際響應(yīng)曲線及調(diào)控后的偏差率、考核金額等，給出評(píng)估指標(biāo)評(píng)分及評(píng)價(jià)，為調(diào)控收益結(jié)算提供參考。

多維數(shù)據(jù)預(yù)測：基于氣象數(shù)據(jù)、歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建高精度預(yù)測模型，自動(dòng)學(xué)習(xí)適應(yīng)不同條件下新能源發(fā)電/負(fù)荷的變化趨勢，輔助中長期/日前/日內(nèi)發(fā)電計(jì)劃制定。

4、虛擬電廠響應(yīng)

5、聚合資源優(yōu)化調(diào)控

6、平臺(tái)功能

①信息披露

基礎(chǔ)信息披露；需求響應(yīng)信息發(fā)布；輔助服務(wù)需求發(fā)布；電能量交易信息發(fā)布

②邀約申報(bào)

需求響應(yīng)/輔助服務(wù)/電能量交易邀約；邀約信息發(fā)送；邀約答復(fù)

③市場出清

需求響應(yīng)出清信息；電力現(xiàn)貨市場出清信息；輔助服務(wù)市場出清信息

④響應(yīng)監(jiān)控

基線測算；光伏/負(fù)荷預(yù)測；執(zhí)行曲線監(jiān)測；執(zhí)行偏差預(yù)警

⑤響應(yīng)評(píng)估

執(zhí)行指標(biāo)計(jì)算；響應(yīng)執(zhí)行評(píng)分；執(zhí)行偏差計(jì)算；考核金額計(jì)算；響應(yīng)記錄查詢

⑥響應(yīng)結(jié)算

收益分成結(jié)算；用戶賬單生成；賬單開票管理；用戶費(fèi)用結(jié)轉(zhuǎn)

四、配套產(chǎn)品

審核編輯 黃宇