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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)

電源結構變化

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分布式光伏、小型風力發(fā)電系統(tǒng)等新能源接入

波動性與間歇性特性明顯

轉動慣量、電壓支撐能力等關鍵性能指標下降

電網形態(tài)變化

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從單電源輻射型結構轉變?yōu)槎嚯娫措p向互動結構

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

從孤立運行到協(xié)同融合

系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

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調節(jié)能力不足

電力供應保障難

安全運行風險增大

2.解決措施-虛擬電廠

虛擬電廠概念

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通過先進的信息通信、協(xié)調控制、智能計量等技術將地理位置分散的分布式電源、可控負荷和儲能等分布式能源進行資源聚合和協(xié)調優(yōu)化，作為一個特殊電廠參與電網運行和電力市場的智慧能源協(xié)調管理系統(tǒng)。

作用

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緩解分布式發(fā)電對配網運行及電能質量的影響;

高效利用和促進分布式能源發(fā)電;

以市場手段促進發(fā)用電資源的優(yōu)化配置;

推動新型電力系統(tǒng)建設。

構成要素

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分布式能源

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

儲能

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

可控負荷作

為主網調節(jié)資源的補充和備用

分類

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商業(yè)型 :市場化運營

技術型 :控制流貫通

特征

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特殊電廠功能 : 資源聚合、協(xié)調優(yōu)化

業(yè)務 : 電網運行、電力市場

3.虛擬電廠價值體現(xiàn)

4.支持政策

國家政策

《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》等一批國家政策文件中明確提出建設一批虛擬電廠。

2021.10

國務院-2030年前碳達峰行動方案

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大力提升電力系統(tǒng)綜合調節(jié)能力，加快靈活調節(jié)電源建設，引導自備電廠、傳統(tǒng)高載能工業(yè)負荷、工商業(yè)可中斷負荷、電動汽車充電網絡、虛擬電廠等參與系統(tǒng)調節(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)可調節(jié)負荷、樓宇空調負荷、大數(shù)據(jù)中心負荷、用戶側儲能、新能源汽車與電網(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-

電力需求側管理辦法（2023年版）

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支持各類電力需求側管理服務機構整合優(yōu)化可調節(jié)負荷、分布式電源、新型儲能等需求側資源，以負荷聚合商或虛擬電廠等形式參與需求響應。

2024.07

國家發(fā)改委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局-

加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024-2027年）

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結合電力保供、新能源發(fā)展等需求，利用當?shù)卦春蓛Y源，建設一批虛擬電廠。

地方政策

山西、寧夏、深圳、成都省市也陸續(xù)出臺虛擬電廠專項支持政策。

山西 2022.06—

虛擬電廠建設與運營管理實施方案

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將虛擬電廠分為“負荷類”和“源網荷儲一體化”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平臺建設技術支持系統(tǒng)，也可獨立建設技術支持系統(tǒng)，但應接入省級虛擬電廠運營服務平臺。市場建設初期，負荷類虛擬電廠參與中長期、現(xiàn)貨及輔助服務市場，一體化虛擬電廠參與現(xiàn)貨及輔助服務市場。

深圳 2023.07—

深圳市虛擬電廠精準響應實施細則

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明確由深圳虛擬電廠管理中心負責組織開展深圳虛擬電廠運營商注冊、精準響應組織、精準響應結算、合約管理、信息披露與報送、培訓宣貫等工作。規(guī)定了深圳實時精準響應價格固定為5元/千瓦時。虛擬電廠運營商在完成準入資料審核、系統(tǒng)聯(lián)調對接、響應能力測試、安裝加密網關設備后即可完成接入并參與響應。

海南 2023.08—

全國首個省級虛擬電廠管理中心

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按照“政府主導、電網組織、企業(yè)運營、多方協(xié)同”的原則，通過調動經營主體積極性，引導電源側、電網側、負荷側和獨立儲能等主動參與、合理布局、優(yōu)化運行，提升用戶靈活調節(jié)能力和智能高效用電水平，實現(xiàn)虛擬電廠業(yè)態(tài)科學健康發(fā)展。預計到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)自由貿易試驗區(qū)臨港片區(qū)

虛擬電廠精準響應管理辦法(試行)

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以電量補貼和分級容量補貼為主、精準響應激勵為輔的組合激勵模式，鼓勵虛擬電廠運營商采用數(shù)字化、智能化手段參與電力需求側響應調節(jié)。

成都 2024.02—

成都市虛擬電廠建設實施方案(2023—2025年)

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構建“1+2+N”城市級新型電力系統(tǒng)。搭建1個市級虛擬電廠平臺統(tǒng)籌調度，聚合電源資源、負荷資源兩類資源支撐體系，建設公共建筑、充(換)電設施、通信基站、公共照明、儲能電站等N個行業(yè)領域和區(qū)域級子虛擬電廠。

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二、虛擬電廠建設路徑

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)務流程

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三、安科瑞解決方案

1.虛擬電廠總體架構

2.虛擬電廠調控響應體系

3.聚合資源監(jiān)控

多源異構數(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)域內儲能電站、負荷終端、屋頂光伏、綠色數(shù)據(jù)中心、園區(qū)辦公、 V2G等資源，集成能源網絡各類信息和數(shù)據(jù)

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

逐層聚合：實現(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

可調能力評估：根據(jù)發(fā)電類、儲能類、負荷類資源運行情況評估可調節(jié)能力，并根據(jù)歷史響應情況計算發(fā)電容量、調節(jié)容量、響應時間、爬坡率等指標，為響應目標分解提供依據(jù)

響應目標分解：圍繞電網需求、資源特性、時間維度、出清信息，將響應目標轉化為可執(zhí)行、可量化、可考核的具體任務，自動生成調度策略，并下發(fā)至終端用戶

響應結果分析：量化調控前負荷基線、實際響應曲線及調控后的偏差率、考核金額等，給出評估指標評分及評價，為調控收益結算提供參考

多維數(shù)據(jù)預測：基于氣象數(shù)據(jù)、歷史運行數(shù)據(jù)，構建高精度預測模型，自動學習適應不同條件下新能源發(fā)電/負荷的變化趨勢，輔助`中長期/日前/日內發(fā)電計劃制定

5.聚合資源優(yōu)化調控

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四、平臺核心功能

1.虛擬電廠駕駛艙

接入站點/用戶信息

設備狀態(tài)

社會效益

補貼總額

調控情況

用電負荷曲線

站點收益排名

??

2.調控響應-信息披露駕駛艙

基礎信息披露

需求響應信息發(fā)布

輔助服務需求發(fā)布

電能量交易信息發(fā)布

3.調控響應-邀約管理

需求響應/輔助服務/電能量交易邀約

邀約信息發(fā)送

邀約答復

4.調控響應-可調能力評估

可調資源及調節(jié)能力統(tǒng)計

可調能力曲線

歷史響應指標

歷史響應詳情

5.調控響應-市場出清

需求響應出清信息

電力現(xiàn)貨市場出清信息

輔助服務市場出清信息

6.調控響應-指標分解

自動拆解目標響應容量

生成站點調度策略

控制指令遠程下發(fā)

指令下發(fā)進度查詢

7.調控響應-響應監(jiān)控

基線測算

光伏/負荷預測

執(zhí)行曲線監(jiān)測

執(zhí)行偏差預警

8.調控響應-響應評估

執(zhí)行指標計算

響應執(zhí)行評分

執(zhí)行偏差計算

考核金額計算

響應記錄查詢

9.收益結算

收益分成結算

用戶賬單生成

賬單開票管理

用戶費用結轉

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五、主要配套產品

1.監(jiān)測治理產品

2.微電網協(xié)調控制器

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

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

系統(tǒng)安全：基于不可信模型設計的用戶權限，防止非法用戶侵入；基于數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù)安全驗證技術，采用數(shù)據(jù)標定與防篡改機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；

運行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內的全站信號與測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)運行安全預警預測。

3.微電網控制箱

微電網能量管理控制箱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、風機等 分布式能源設備的接入，能夠實現(xiàn)全天候的數(shù)據(jù)采集與分析，并實時監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)及設備健康狀況。該系統(tǒng)旨在實現(xiàn)經濟 優(yōu)化運行，通過智能算法動態(tài)調整能源分配，從而最大化可再生能源的利用率。它支持削峰填谷、平滑負荷，有助于提升電網穩(wěn)定性與設備效率，并降低供電成本。

4.充電樁

??????? 審核編輯 黃宇