虛擬電廠項目建設(shè)可研方案

1(1)新能源快速發(fā)展，火電裝機(jī)占比較大，電網(wǎng)調(diào)峰手段不足，棄風(fēng)棄光壓力逐年增大。2022年全省新能源全年共有6天浮現(xiàn)棄電情況，總計棄電量2137萬千瓦時。開啟調(diào)峰輔助服務(wù)市場301次。2022年第一季度全省新能源共有15天浮現(xiàn)棄電情況，累計棄電量6920.5萬千瓦時，已達(dá)到2022年全年棄電量的3.2倍。(2)在大負(fù)荷時段局部電網(wǎng)供電能力不足，而部份設(shè)備利荷功率缺額；春、秋季負(fù)荷較低時段，部份電網(wǎng)設(shè)備長期輕載，22.建設(shè)目標(biāo)(1)實現(xiàn)對柔性負(fù)荷的實時調(diào)節(jié)，提升電網(wǎng)調(diào)峰能力將調(diào)峰負(fù)荷曲線、時長和補(bǔ)貼價格發(fā)送給用戶側(cè)電能管理系統(tǒng)，非工空調(diào)、儲能設(shè)備的微網(wǎng)、聚合充電車輛的公交公司等)通過(2)實現(xiàn)對柔性負(fù)荷的需求側(cè)響應(yīng)，緩解電力供需矛盾能力的工商業(yè)用戶(負(fù)荷聚成商聚合的樓宇、冷庫、金屬電解、水泥行業(yè)等)進(jìn)行邀約調(diào)度，在盡可能保障企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動正3電力用戶(負(fù)荷集成商)將收到調(diào)控中心通過虛擬電廠業(yè)務(wù)支撐荷集成商)在確定參預(yù)響應(yīng)后，可優(yōu)化匹配響應(yīng)需求，確定計劃3.建設(shè)內(nèi)容4實施邏輯架構(gòu)如下圖：正反向隔離電力監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)負(fù)荷聚合商虛擬電廠平臺調(diào)控指令_參預(yù)田戶控制.公交充電樁/儲能系統(tǒng)(控制-用戶手機(jī)端效果評估發(fā)布需求圖1系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖5據(jù)。虛擬電廠調(diào)控中心(平臺)借助現(xiàn)代化信息手段，與電力用6關(guān)的位置信號，事故跳閘總信號，有載調(diào)壓變壓器分接頭位置，>工業(yè)用戶、充電樁、儲能調(diào)控功能>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、7(2)系統(tǒng)應(yīng)能配合調(diào)度系統(tǒng)的控制策略，實現(xiàn)對用電設(shè)備(3)應(yīng)能提供統(tǒng)計和分析功能，實時統(tǒng)計儲能剩余容量、>用電負(fù)荷管理及預(yù)測功能過對能源交易市場中能源分時申報曲線及能源申報價格的調(diào)整，>虛擬電廠調(diào)控策略管理8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)、外部受電對負(fù)荷高峰貢獻(xiàn)較多的重點行業(yè)及企業(yè)，以認(rèn)識企業(yè)用電規(guī)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9進(jìn)行校驗，針對年度、日度、應(yīng)急三種專題下的能力申報，對申報用戶進(jìn)行簽約，響應(yīng)參預(yù)用戶向平臺上報次年度響應(yīng)總體容邀約響應(yīng)：建設(shè)虛擬電廠調(diào)控管理平臺邀約響應(yīng)功能模塊，的時間段投切負(fù)荷，實現(xiàn)電網(wǎng)平滑運(yùn)行，優(yōu)化用電負(fù)荷分布，3.2.可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源池現(xiàn)場建設(shè)(1)為客戶提供物聯(lián)建設(shè)方案組態(tài)軟件需求響應(yīng)功能模塊的技術(shù)說明(合用于接入DCS/PLC系統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)建設(shè)類型)。向用戶提供施工技術(shù)方案，包含施1(2)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源數(shù)據(jù)采樣狀態(tài)數(shù)據(jù)采樣、運(yùn)行環(huán)境數(shù)據(jù)采樣三類；可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源(用電設(shè)備),以獲取可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的準(zhǔn)確運(yùn)(3)直控設(shè)備接入對于水冷機(jī)組中央空調(diào)、風(fēng)冷熱泵中央空調(diào)、水源/地源熱(4)用戶生產(chǎn)控制系統(tǒng)的接入雜系統(tǒng)的高度自動化控制，要實時獲知可調(diào)負(fù)荷資源設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集。同時，需要在用戶生產(chǎn)控制中心(DCS中控室或者PLC系統(tǒng)控制間)建立需求響應(yīng)事件交互環(huán)境，實現(xiàn)需求(5)用戶交互設(shè)備技術(shù)及安裝工業(yè)企業(yè)建設(shè)點應(yīng)在適當(dāng)?shù)攸c建立需求響應(yīng)事件交互環(huán)境，戶確認(rèn)信息：含用戶選擇按鍵(參預(yù)、不參預(yù));綜合評估界(1)在線監(jiān)測：數(shù)據(jù)采集周期為30秒，上報虛擬電廠調(diào)控中心調(diào)控指令并在1分鐘內(nèi)(秒級)開始執(zhí)行。荷集成商)有權(quán)根據(jù)實際情況改變特定路線或者設(shè)備的狀與或者不參預(yù)響應(yīng)),并通過系統(tǒng)接口實時告知虛擬電廠調(diào)制終端或者與電能管理系統(tǒng)(生產(chǎn)管理系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)、控制系統(tǒng))、智能家居管理系統(tǒng)等實現(xiàn)對接。執(zhí)行過程必須確保安全，須充分考慮生產(chǎn)工藝、流程實際情況，結(jié)合用電設(shè)備運(yùn)行特征，在要求執(zhí)行時段內(nèi)實現(xiàn)用電負(fù)荷科學(xué)4.2.通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要是將石灰石和輔料通過傳送機(jī)加入破碎機(jī)中進(jìn)行原料破碎加傳送機(jī)等風(fēng)機(jī)均化堆場原材料粉磨機(jī)(原料磨，水泥磨)4:輥壓機(jī)(定輥，動輥)。形成形成鐵礦石燒結(jié)機(jī)鋼壞軋鋼機(jī)加熱爐高爐轉(zhuǎn)爐焦?fàn)t成品鋼鐵工廠生產(chǎn)流程圖(長流程)廢鋼廢鋼電弧爐鋼坯加熱爐軋鋼機(jī)成品鋼鐵工廠生產(chǎn)流程圖(短流程)2.關(guān)鍵設(shè)備鋼鐵行業(yè)的關(guān)鍵用電設(shè)備主要是軋鋼機(jī)、電弧爐。3.公交公司參預(yù)調(diào)控模型鄭州市公共交通總公司，普通參預(yù)運(yùn)營的有兩種公交，在上下班高峰期的時候使用18米的大型公交車，在非高峰期時間段用的公交為12米的小型公交車。普通上班高峰期為上午6:00-10:00,下班高峰期為17:00-20:00。電動公交車充電概率在11:00-15:00時達(dá)到最大，而普通1峰時段。無序充電下開始充電時刻與系統(tǒng)負(fù)荷的峰時段相重疊，使電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差率增大。同時由于早晚高峰車型及車輛調(diào)度的的現(xiàn)狀進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng)來降低公交系統(tǒng)的運(yùn)營成本。公交公司充電樁按行態(tài)可分為一體式充電樁合分體式充電樁，鄭州使用的均為分體式充電樁，由一個主機(jī)(內(nèi)置不同數(shù)量的AC/DC單元模塊)合多個充電終端(槍)構(gòu)成一個充電系統(tǒng)，一個充電站由單個或者多個群充充電系統(tǒng)。主機(jī)功率為150KW-300KW直接，所帶槍數(shù)從2-10個不等。m家到克電功率(e)歷史來電星統(tǒng)計(kW·h其中充電設(shè)備編號和接口標(biāo)識是單個充電槍的身份信息，可以將遠(yuǎn)程功率控制命令具體下達(dá)到每一個充電功率輸出槍口；功率控制參數(shù)信息指需要限制充電樁功率的等級，采用百分制表示，可以控制充電樁的最大功率輸出從0%-100%;普通公交車進(jìn)行充電是的功率輸出為70%擺布，按照目前公交叫公司充電負(fù)荷，調(diào)峰時將公交充電輸出功率調(diào)節(jié)到10%以下，可調(diào)控的負(fù)荷約為15MW,可持續(xù)2小時。當(dāng)輸出功率調(diào)節(jié)到100%時，填谷負(fù)荷可達(dá)到5MW,持續(xù)半小時。采用有序充放電策略，電動汽車充電負(fù)荷由系統(tǒng)負(fù)荷高峰時段轉(zhuǎn)移到了負(fù)荷低谷時段，且避免了某一時段過于集中充電，同時針對電力公司需求側(cè)響應(yīng)項目，可將閑置電動汽車在計算出調(diào)度班次所需的電量準(zhǔn)備后適量參預(yù)需求側(cè)響應(yīng)，如早高峰使用的長列車在使用完畢后進(jìn)行儲能裝置進(jìn)行充電，將部份放電負(fù)荷全部集中到了系統(tǒng)負(fù)荷高峰時段，完成響應(yīng)后，針對晚高峰的調(diào)度現(xiàn)電動汽車作為儲能裝置的需求側(cè)響應(yīng)。4.技術(shù)方案(1)公交公司參預(yù)虛擬電廠調(diào)控系統(tǒng)架構(gòu)動機(jī)制充電運(yùn)營管理綜合信息平臺充電樁圖2公交公司參預(yù)虛擬電廠調(diào)控系統(tǒng)架構(gòu)圖河南省充電運(yùn)營管理綜合信息平臺統(tǒng)通過構(gòu)建統(tǒng)一的電動汽車云端充電樁，打造友好、互動的電動汽車能源生態(tài)，實現(xiàn)優(yōu)社區(qū)，對每次充電、行程、調(diào)度的閉環(huán)反饋，有效了解各環(huán)節(jié)存在的問題，形成良性互動交互。打造云端充電監(jiān)控大屏，實時分項運(yùn)營指標(biāo)包括行駛里程、耗能電量、能耗排名等，形成指標(biāo)化數(shù)據(jù)體現(xiàn)，并通過優(yōu)化策稍不停提高能源利用率，實現(xiàn)綠色低碳制等控制命令。鄭州市公共交通總公司參預(yù)虛擬電廠調(diào)控系統(tǒng)僅需要將電力虛擬電廠調(diào)控系統(tǒng)和電動汽車運(yùn)營系統(tǒng)進(jìn)行連接，當(dāng)虛擬電廠調(diào)控中心需要進(jìn)行負(fù)荷控制時，只需由調(diào)度中心將調(diào)峰的負(fù)荷曲線發(fā)送至運(yùn)營管理系統(tǒng)，運(yùn)營管理系統(tǒng)根據(jù)對應(yīng)需要進(jìn)行調(diào)峰的區(qū)域進(jìn)行充電樁功率控制。輸入?yún)?shù)：負(fù)荷調(diào)控容量、調(diào)控時間、激勵價格、園區(qū)對象的調(diào)控能力及相應(yīng)報價；優(yōu)化目標(biāo)：運(yùn)營影響最小、經(jīng)濟(jì)影響最小、公交公司效益最調(diào)度中心下發(fā)調(diào)結(jié)束圖3公交公司調(diào)控策略(2)電動汽車充電參預(yù)虛擬電廠調(diào)控系統(tǒng)通訊規(guī)約由于電動汽車充樁的分散性，充電樁和運(yùn)營系統(tǒng)之間通常采電動汽車充電樁與運(yùn)營系統(tǒng)之間的通信規(guī)約通常采用能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電動汽車充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理系統(tǒng)通信規(guī)約》,通信接口支持TCP/IP方式，數(shù)據(jù)幀格式采用電力行業(yè)遠(yuǎn)動設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)DL/T634.5101《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第5-101部份：傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》和DL/T634.5104《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第5-1042部份：傳輸規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議子集》幀格式進(jìn)行，在電力信息系統(tǒng)中具有很強(qiáng)的移植性。電動公交汽車充電參預(yù)虛擬電廠調(diào)控系統(tǒng)通信應(yīng)包含心跳幀、身份識別幀、密鑰分配幀、遙信遙測幀、遠(yuǎn)程功率控制幀。其中最重要的是遠(yuǎn)程功率控制幀，為滿足電動公交汽車充電負(fù)荷控制的要求，遠(yuǎn)程功率控制幀分為4個信息段：充電設(shè)備編號，接口標(biāo)識、功率控制參數(shù)、限定截止時間。虛擬電廠調(diào)控對實時性要求很高，這是因為惟獨保證各分散方式或者采用4G無線通信方式的模式下，充電樁參預(yù)虛擬電廠調(diào)控響應(yīng)速度可以控制在1s以內(nèi)，能在電網(wǎng)負(fù)荷裕度不足或者頻率失穩(wěn)的狀態(tài)下通過降低電動汽充電方式的方式使系統(tǒng)回到安全運(yùn)行狀態(tài)，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。鶴壁信德微電網(wǎng)，包含2MW的風(fēng)機(jī)，4.2MW的屋頂光伏，1.4MW*4h的全釩夜流電池，200KW*10s超級電容的儲能系統(tǒng)換時間少