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一、虛擬電廠需求背景

1.電力系統(tǒng)面臨的問題與挑戰(zhàn)

電源結(jié)構(gòu)變化

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分布式光伏、小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等新能源接入

波動性與間歇性特性明顯

轉(zhuǎn)動慣量、電壓支撐能力等關(guān)鍵性能指標(biāo)下降

電網(wǎng)形態(tài)變化

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從單電源輻射型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯娫措p向互動結(jié)構(gòu)

電動汽車充電樁、數(shù)據(jù)中心等新型負(fù)荷爆發(fā)式增長，負(fù)荷峰谷差持續(xù)擴(kuò)大

從孤立運(yùn)行到協(xié)同融合

系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

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調(diào)節(jié)能力不足

電力供應(yīng)保障難

安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增大

2.解決措施-虛擬電廠

虛擬電廠概念

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通過先進(jìn)的信息通信、協(xié)調(diào)控制、智能計(jì)量等技術(shù)將地理位置分散的分布式電源、可控負(fù)荷和儲能等分布式能源進(jìn)行資源聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，作為一個(gè)特殊電廠參與電網(wǎng)運(yùn)行和電力市場的智慧能源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。

作用

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緩解分布式發(fā)電對配網(wǎng)運(yùn)行及電能質(zhì)量的影響;

高效利用和促進(jìn)分布式能源發(fā)電;

以市場手段促進(jìn)發(fā)用電資源的優(yōu)化配置;

推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)。

構(gòu)成要素

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分布式能源

優(yōu)先滿足自身負(fù)荷，如電能盈余，則將多余的電能輸送給電網(wǎng):如果電能不足，則由電網(wǎng)向用戶提供電能

儲能

補(bǔ)償分布式發(fā)電出力波動性和不可控性;適應(yīng)電力需求變化;改善分布式電源波動所導(dǎo)致的電網(wǎng)薄弱性

可控負(fù)荷作

為主網(wǎng)調(diào)節(jié)資源的補(bǔ)充和備用

分類

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商業(yè)型 :市場化運(yùn)營

技術(shù)型 :控制流貫通

特征

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特殊電廠功能 : 資源聚合、協(xié)調(diào)優(yōu)化

業(yè)務(wù) : 電網(wǎng)運(yùn)行、電力市場

3.虛擬電廠價(jià)值體現(xiàn)

4.支持政策

國家政策

《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》等一批國家政策文件中明確提出建設(shè)一批虛擬電廠。

2021.10

國務(wù)院-2030年前碳達(dá)峰行動方案

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大力提升電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力，加快靈活調(diào)節(jié)電源建設(shè)，引導(dǎo)自備電廠、傳統(tǒng)高載能工業(yè)負(fù)荷、工商業(yè)可中斷負(fù)荷、電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)、虛擬電廠等參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。

2022.01

國家發(fā)改委、國家能源局-

“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃

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開展工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)負(fù)荷、大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷、用戶側(cè)儲能、新能源汽車與電網(wǎng)(V2G)能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。

2023.09

國家發(fā)改委等六部門-

電力需求側(cè)管理辦法（2023年版）

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支持各類電力需求側(cè)管理服務(wù)機(jī)構(gòu)整合優(yōu)化可調(diào)節(jié)負(fù)荷、分布式電源、新型儲能等需求側(cè)資源，以負(fù)荷聚合商或虛擬電廠等形式參與需求響應(yīng)。

2024.07

國家發(fā)改委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局-

加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024-2027年）

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結(jié)合電力保供、新能源發(fā)展等需求，利用當(dāng)?shù)卦春蓛Y源，建設(shè)一批虛擬電廠。

地方政策

山西、寧夏、深圳、成都省市也陸續(xù)出臺虛擬電廠專項(xiàng)支持政策。

山西 2022.06—

虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營管理實(shí)施方案

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將虛擬電廠分為“負(fù)荷類”和“源網(wǎng)荷儲一體化”兩類，明確了所有虛擬電廠既可基于山西省級智慧能源服務(wù)平臺建設(shè)技術(shù)支持系統(tǒng)，也可獨(dú)立建設(shè)技術(shù)支持系統(tǒng)，但應(yīng)接入省級虛擬電廠運(yùn)營服務(wù)平臺。市場建設(shè)初期，負(fù)荷類虛擬電廠參與中長期、現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場，一體化虛擬電廠參與現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場。

深圳 2023.07—

深圳市虛擬電廠精準(zhǔn)響應(yīng)實(shí)施細(xì)則

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明確由深圳虛擬電廠管理中心負(fù)責(zé)組織開展深圳虛擬電廠運(yùn)營商注冊、精準(zhǔn)響應(yīng)組織、精準(zhǔn)響應(yīng)結(jié)算、合約管理、信息披露與報(bào)送、培訓(xùn)宣貫等工作。規(guī)定了深圳實(shí)時(shí)精準(zhǔn)響應(yīng)價(jià)格固定為5元/千瓦時(shí)。虛擬電廠運(yùn)營商在完成準(zhǔn)入資料審核、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)對接、響應(yīng)能力測試、安裝加密網(wǎng)關(guān)設(shè)備后即可完成接入并參與響應(yīng)。

海南 2023.08—

全國首個(gè)省級虛擬電廠管理中心

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按照“政府主導(dǎo)、電網(wǎng)組織、企業(yè)運(yùn)營、多方協(xié)同”的原則，通過調(diào)動經(jīng)營主體積極性，引導(dǎo)電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和獨(dú)立儲能等主動參與、合理布局、優(yōu)化運(yùn)行，提升用戶靈活調(diào)節(jié)能力和智能高效用電水平，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠業(yè)態(tài)科學(xué)健康發(fā)展。預(yù)計(jì)到2025年，海南省虛擬電廠管理中心將接入至少100萬千瓦的虛擬電廠規(guī)模。

上海臨港片區(qū) 2023.12—

中國(上海)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港片區(qū)

虛擬電廠精準(zhǔn)響應(yīng)管理辦法(試行)

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以電量補(bǔ)貼和分級容量補(bǔ)貼為主、精準(zhǔn)響應(yīng)激勵(lì)為輔的組合激勵(lì)模式，鼓勵(lì)虛擬電廠運(yùn)營商采用數(shù)字化、智能化手段參與電力需求側(cè)響應(yīng)調(diào)節(jié)。

成都 2024.02—

成都市虛擬電廠建設(shè)實(shí)施方案(2023—2025年)

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構(gòu)建“1+2+N”城市級新型電力系統(tǒng)。搭建1個(gè)市級虛擬電廠平臺統(tǒng)籌調(diào)度，聚合電源資源、負(fù)荷資源兩類資源支撐體系，建設(shè)公共建筑、充(換)電設(shè)施、通信基站、公共照明、儲能電站等N個(gè)行業(yè)領(lǐng)域和區(qū)域級子虛擬電廠。

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二、虛擬電廠建設(shè)路徑

1.虛擬電廠發(fā)展路徑

2.虛擬電廠平臺體系

3.虛擬電廠商業(yè)模式

4.虛擬電廠業(yè)務(wù)流程

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三、安科瑞解決方案

1.虛擬電廠總體架構(gòu)

2.虛擬電廠調(diào)控響應(yīng)體系

3.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，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，支持多級監(jiān)視

4.聚合建模與分析

可調(diào)能力評估：根據(jù)發(fā)電類、儲能類、負(fù)荷類資源運(yùn)行情況評估可調(diào)節(jié)能力，并根據(jù)歷史響應(yīng)情況計(jì)算發(fā)電容量、調(diào)節(jié)容量、響應(yīng)時(shí)間、爬坡率等指標(biāo)，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、出清信息，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)，自動生成調(diào)度策略，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，給出評估指標(biāo)評分及評價(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

5.聚合資源優(yōu)化調(diào)控

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四、平臺核心功能

1.虛擬電廠駕駛艙

接入站點(diǎn)/用戶信息

設(shè)備狀態(tài)

社會效益

補(bǔ)貼總額

調(diào)控情況

用電負(fù)荷曲線

站點(diǎn)收益排名

??

2.調(diào)控響應(yīng)-信息披露駕駛艙

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

3.調(diào)控響應(yīng)-邀約管理

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)

4.調(diào)控響應(yīng)-可調(diào)能力評估

可調(diào)資源及調(diào)節(jié)能力統(tǒng)計(jì)

可調(diào)能力曲線

歷史響應(yīng)指標(biāo)

歷史響應(yīng)詳情

5.調(diào)控響應(yīng)-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

6.調(diào)控響應(yīng)-指標(biāo)分解

自動拆解目標(biāo)響應(yīng)容量

生成站點(diǎn)調(diào)度策略

控制指令遠(yuǎn)程下發(fā)

指令下發(fā)進(jìn)度查詢

7.調(diào)控響應(yīng)-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

8.調(diào)控響應(yīng)-響應(yīng)評估

執(zhí)行指標(biāo)計(jì)算

響應(yīng)執(zhí)行評分

執(zhí)行偏差計(jì)算

考核金額計(jì)算

響應(yīng)記錄查詢

9.收益結(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)

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五、主要配套產(chǎn)品

1.監(jiān)測治理產(chǎn)品

2.微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器

接口參數(shù)：8路485串口，2路CAN，1*HDMI，4*千兆網(wǎng)口，6路DI，6路DO，4G+GPS

策略管理：防逆流、計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲協(xié)調(diào)等，并支持策略定制;

系統(tǒng)安全：基于不可信模型設(shè)計(jì)的用戶權(quán)限，防止非法用戶侵入；基于數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù)安全驗(yàn)證技術(shù)，采用數(shù)據(jù)標(biāo)定與防篡改機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；

運(yùn)行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內(nèi)的全站信號與測量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全預(yù)警預(yù)測。

3.微電網(wǎng)控制箱

微電網(wǎng)能量管理控制箱Acrel-2000MG/B是一款集監(jiān)控與能量管理功能于一體的智能化平臺，它支持光伏、儲能、風(fēng)機(jī)等 分布式能源設(shè)備的接入，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的數(shù)據(jù)采集與分析，并實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及設(shè)備健康狀況。該系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì) 優(yōu)化運(yùn)行，通過智能算法動態(tài)調(diào)整能源分配，從而最大化可再生能源的利用率。它支持削峰填谷、平滑負(fù)荷，有助于提升電網(wǎng)穩(wěn)定性與設(shè)備效率，并降低供電成本。

4.充電樁

??????? 審核編輯 黃宇