虛擬電廠解決方案

虛擬電廠解決方案目錄Contents虛擬電廠1分布式源網(wǎng)荷儲2智慧能源單元3電力氣象4國外虛擬電廠實踐案例國內(nèi)虛擬電廠實踐案例自2000年起，歐洲各國就開始開展以集成中小型分布式發(fā)電單元為主要目標的虛擬發(fā)電廠研究項目，比如VFCPP、FENIX、WEB2ENERGY等。2013年起，虛擬電廠開始在歐洲規(guī)模商業(yè)化應用。美國是世界上實施需求響應項目最多、種類最齊全的國家，也是較早開展需求側(cè)管理的國家之一。目前約有占高峰需求的6%的需求側(cè)資源參與其中，業(yè)務主要基于跟蹤電力價格、電力政策的動態(tài)變化降低用電負荷或獲取用戶側(cè)手中的儲能來進行。2015年，國家發(fā)改委出臺《關(guān)于促進智能電網(wǎng)發(fā)展的指導意見》，明確了需進行創(chuàng)新虛擬電廠商業(yè)模式，并率先于江蘇試水邀約型虛擬電廠，出臺季節(jié)性尖峰電價政策，構(gòu)建了需求響應激勵資金池，為地區(qū)需求響應的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。2022年年底,國內(nèi)已有北京、上海、廣東、江蘇、浙江及河北等地開展了虛擬電廠的項目試點。北京在2022年6月頒布的《北京市“十四五”時期電力發(fā)展規(guī)劃》中，首次將虛擬電廠的建設(shè)納入電力發(fā)展規(guī)劃。深圳在2022年8月26日建成了國內(nèi)首個虛擬電廠管理中心。虛擬電廠實現(xiàn)分布式電源及負荷資源的廣泛接入和遠程調(diào)控，提高資源管理水平。高效集成實現(xiàn)可調(diào)節(jié)負荷、分布式電源、儲能等資源的特征分析和多能互補，推動參與需求響應、輔助服務及電力交易。智慧交易靈活調(diào)節(jié)，促進清潔能源就地消納，推動區(qū)域能源供需平衡。綠色轉(zhuǎn)型促進源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)互動，助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)，促進各類資源科學配置管理提升虛擬電廠建設(shè)目標準入條件滿足情況接入方案虛擬電廠外特性虛擬電廠檔案響應信息準入審核結(jié)果執(zhí)行認定結(jié)果出清結(jié)果結(jié)算信息注冊信息

報價信息

合同信息

出清結(jié)果結(jié)算信息虛擬電廠平臺發(fā)電廠執(zhí)行認定結(jié)果出清結(jié)果出清結(jié)果調(diào)度需求虛擬電廠

替代調(diào)峰

方案虛擬電廠實現(xiàn)分布式資源的分區(qū)聚類，向虛擬電廠管理平臺提交注冊信息、報價

信息以及合同信息。虛擬電廠管理平臺負

責審核虛擬電廠準入條件滿足情況、接入方案、虛擬電廠外特性、虛擬電廠檔案以及響應信息，接收調(diào)度云調(diào)用信息，上報

響應信息。輔助服務市場依托現(xiàn)有統(tǒng)一電力輔助服務市場規(guī)則，接收調(diào)控中心下發(fā)的調(diào)度需求以及虛擬電廠管理平臺提交的準入審核結(jié)果、虛擬電廠外特性和執(zhí)行認定成果，結(jié)合虛擬電廠上報的注冊、報價以及合同信息，進行市場出清，并同時向虛擬電廠主體、虛擬電廠管理平臺以及調(diào)控中心多方

公布出清結(jié)果。虛擬電廠管理平臺響應信息調(diào)度信息準入審核結(jié)果虛擬電廠外特性輔助服務市

場調(diào)控中心工商業(yè)

柔性空

調(diào)用戶側(cè)

儲能工業(yè)負

荷等自備電廠分布式

光伏燃氣三

聯(lián)供等虛擬電廠端虛擬電廠端CPSCPS總體架構(gòu)通過聚合、協(xié)調(diào)優(yōu)化可控負荷、分布式電源、儲能裝置等各類代理資源，作為一個獨立的市場主體參與電力需求側(cè)響應、調(diào)峰輔助服務等電力市場交易中以獲取收益。主要可劃分成用戶側(cè)資源管理和電力市場交易兩大部分。資源管理包括負荷終端的運行控制和平臺層的優(yōu)化調(diào)度；電力市場交易主要是通過對電力交易規(guī)則的研究，根據(jù)電力市場的要求聚合虛擬電廠資源，為資源的聚合和優(yōu)化調(diào)度提供依據(jù)，能夠制定出最優(yōu)的電力交易策略，更好的參與電力市場交易，獲取更大的收益。業(yè)務架構(gòu)調(diào)節(jié)控制分布式能源數(shù)據(jù)采集采集設(shè)備智能電表三相多功能監(jiān)測儀表

溫濕度傳感器子站層數(shù)據(jù)上傳安全

機制數(shù)據(jù)交互接口服務器虛擬電廠管控平臺（主站側(cè)）前置采集服務器企業(yè)服務總線虛擬電廠端（子站側(cè)）設(shè)備運行數(shù)據(jù)

調(diào)控需求 GPRS、光纖、電力專網(wǎng)等

儲能PCSDG控制器需求響應終端各類控制設(shè)備應用

服務器

輔助服務系統(tǒng)調(diào)控中心內(nèi)網(wǎng)III區(qū)優(yōu)化策略/控制指令設(shè)備層量測層主站層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)庫

服務器通信

服務器控制指令儲能負荷技術(shù)架構(gòu)功能架構(gòu)虛擬電廠平臺部署在管理信息大區(qū)Ⅳ區(qū)信息外網(wǎng)中。為實現(xiàn)虛擬電廠平臺與調(diào)度控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通

，需通過信息外網(wǎng)傳輸至信息內(nèi)網(wǎng)

，跨防火墻與管

理信息大區(qū)安全III區(qū)的調(diào)控云系統(tǒng)

、OMS系統(tǒng)進行虛擬電廠模型、實時運

行信息、控制指令及統(tǒng)計分析等數(shù)據(jù)的

交互。通過反向隔離裝置

，將相關(guān)數(shù)據(jù)及指令傳輸至生產(chǎn)控制大區(qū)Ⅱ區(qū)中

，實

現(xiàn)與調(diào)度計劃系統(tǒng)、兩個細則、調(diào)峰輔助服務系統(tǒng)對接

，再跨防火墻實現(xiàn)與生

產(chǎn)控制大區(qū)Ⅰ區(qū)D5000系統(tǒng)AGC應用互聯(lián)

，執(zhí)行實時調(diào)節(jié)指令

，以此實現(xiàn)對虛擬電廠的可調(diào)、可監(jiān)、可控。管理信息大區(qū)安全III區(qū)信息內(nèi)網(wǎng)信息外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換虛擬電廠

管控平臺調(diào)控云調(diào)度管理

系統(tǒng)身份認證訪問權(quán)限

設(shè)置信息發(fā)布考核補償結(jié)果

確認反饋虛擬電廠（用戶端）設(shè)備接入管理結(jié)算模塊控制模塊合同管理（對

上對下）優(yōu)化模塊報價端生產(chǎn)控制大區(qū)安全II區(qū)調(diào)度計劃系統(tǒng)輔助服務系統(tǒng)“兩個細則”結(jié)算考核系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)防火墻正向隔離

反向隔離

信息隔離AGC高級應用安全I區(qū)系統(tǒng)部署19調(diào)度中心側(cè)功能及界面展示——綜合看板電廠信息展示系統(tǒng)接入虛擬電廠的個數(shù)、最大可調(diào)能力、累計執(zhí)行電量、累計交易金額、運行

天數(shù)、上海市已接入電廠的位置；展示市調(diào)發(fā)布的實時需求曲線，電廠的實時響應情況和實時執(zhí)行量；實時交易日前交易和日內(nèi)交易主要是展示該交易類型的虛擬電廠的中標電量、執(zhí)行電量和交易

金額的值；日前日內(nèi)交易結(jié)算結(jié)果按日和月的的維度展示虛擬電廠的結(jié)算收益，收益內(nèi)容有調(diào)峰收益、分攤、凈收益和

收益金額；虛擬電廠主站側(cè)23調(diào)度中心側(cè)功能及界面展示——輔助服務按照需求的不同

，分成3條業(yè)務線：日前、

日內(nèi)、實時；日前：提前一天發(fā)布需求

，共96點；日內(nèi)：提前2小時發(fā)布需求，

12個周期

，每個周期8個點；實時：

上周期需求補充

，需求時間最小半小時

，最多一小時；提前一天對線路檢修進行發(fā)布，確保調(diào)峰事宜正常運行；對已經(jīng)發(fā)布的線路檢修信息進行錄，生成歷史檢修計劃表；檢修計劃校核需求發(fā)布出清根據(jù)申報數(shù)據(jù)的業(yè)務不同

，分成日前出清和日內(nèi)出清；根據(jù)電廠申報的每個點的電力和量，進行算法的出清；出清電價用折線圖表示，

出清電力用柱狀圖表示；虛擬電廠主站側(cè)19調(diào)度中心側(cè)功能及界面展示——輔助服務提前2小時對線路進行安全校核，

確保調(diào)峰事宜正常運行；對已經(jīng)發(fā)布的安全校核信息進行記錄

，生成歷史安全校核表；展示結(jié)算詳細信息

結(jié)算安全校核基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護

，對線路和并網(wǎng)點進行增刪改查；檢修計劃和安全校核的數(shù)據(jù)由這里添加；虛擬電廠主站側(cè)檢修線路、并網(wǎng)點維護25電廠側(cè)功能及界面展示——系統(tǒng)結(jié)構(gòu)虛擬電廠平臺主要包含應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、前置采集服務器、

通信服務器等實現(xiàn)系統(tǒng)運

行，并通過接口服務器與

其他業(yè)務系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交

互。虛擬電廠子站側(cè)電廠側(cè)功能及界面展示——數(shù)據(jù)管理3625數(shù)據(jù)采樣>

設(shè)置終端設(shè)備控制器參數(shù)，

并

根據(jù)業(yè)務需求編制采集任務；>

對終端設(shè)備的運行數(shù)據(jù)進行采

集

，并與主站參數(shù)進行比對。>

將前端采集數(shù)據(jù)寫入實時或歷

史數(shù)據(jù)庫；>

按數(shù)據(jù)類型設(shè)置采樣讀取周期；>

根據(jù)告警信息觸發(fā)變化讀取數(shù)

據(jù)。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換>

對以不同方式接入的終端設(shè)備

進行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換；>

在常規(guī)量測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上擴展數(shù)

據(jù)類型

，包括非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；>

提供數(shù)據(jù)查詢。數(shù)據(jù)清洗>

辨識數(shù)據(jù)完整性

、

唯一性

、

合法性。>

對虛擬電廠及虛擬機組的總電

量

、

用電量等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分

析；>

從多角度進行排名及對比分析。>

查詢監(jiān)視數(shù)據(jù)傳輸過程中的進

程狀態(tài)；>

監(jiān)視網(wǎng)絡運行狀態(tài)

、

系統(tǒng)資源，并對異常過程進行日志記錄。虛擬電廠子站側(cè)14數(shù)據(jù)監(jiān)視數(shù)據(jù)分析電廠側(cè)功能及界面展示——機組組建>獲取發(fā)電資源的歷史運行數(shù)據(jù)；>預測天氣、溫度、風速等相關(guān)氣

候信息；>基于歷史數(shù)據(jù)及預測氣候指標，

預測發(fā)電資源潛力。12發(fā)電資源潛力預測負荷資源潛力預測3

虛擬電廠發(fā)電預測

>基于虛擬機組

，構(gòu)建區(qū)域級虛擬電廠；>基于可控資源潛力預測結(jié)果及虛擬機組聚合情況，

實現(xiàn)虛擬電廠整體發(fā)電預測。>結(jié)合歷史數(shù)據(jù)及氣候因素

，預測負荷資源基本運行狀態(tài)；>了解負荷資源控制變量、控制方式、影響因素及客戶舒

適度需求；>基于負荷資源基本運行狀態(tài)、負荷調(diào)控方法及舒適度需

求

，分析負荷資源可調(diào)控潛力?？色@取數(shù)值天氣預報數(shù)據(jù)和實際天氣、負荷數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，

針對可控負荷、

儲能和光伏及風電等分布式發(fā)電電源分別進行預測，進行精準負荷預測。虛擬電廠子站側(cè)調(diào)度中心側(cè)功能及界面展示——基準曲線校核基準曲線圖表與基準曲線表格聯(lián)動基準曲線圖表取電廠最近5天未參加市場調(diào)峰的實時負荷曲線，作為電廠的基準曲線；基準曲線表格市調(diào)可以修改電廠的基準曲線，表格展示96個點的數(shù)據(jù)，方便市調(diào)修單個點的值；基準曲線圖表虛擬電廠子站側(cè)電廠側(cè)功能及界面展示——綜合看板電廠信息展示市調(diào)發(fā)布的實時需求曲線，電廠的實時響應情況和實時執(zhí)行量；日前交易和日內(nèi)交易主要是展示該交易類型的虛擬電廠的中標電量和中標電價；實時交易展示單個虛擬電廠的最大可調(diào)能力、累計執(zhí)行電量、累計交易金額、運行天數(shù)；電廠

下的資產(chǎn)設(shè)備運行圖；日前日內(nèi)交易結(jié)算結(jié)果按日和月的的維度分別展示虛擬電廠日前、日內(nèi)的中標電量、執(zhí)行電量、交易金額的

值，實時的響應電量、執(zhí)行電量和交易金額的值；虛擬電廠子站側(cè)19電廠側(cè)功能及界面展示——輔助服務結(jié)算調(diào)度管理分兩個維度（單日和單月）對電廠執(zhí)行情況進行結(jié)算；系統(tǒng)會展示電廠的日結(jié)算圖表

，涵蓋內(nèi)容為實際執(zhí)行量、

日前執(zhí)行量、

日內(nèi)執(zhí)行量、

基準曲線、實時負荷；日結(jié)算表格

，涵蓋內(nèi)容為虛擬電廠日前、日內(nèi)

的中

標

電量

、

執(zhí)

行電

量

、

交易

金額的值

，

實

時

的響

應電

量

、

執(zhí)行

電量

和交易金額的值；虛擬電廠擁有出清電量后

，需要對設(shè)備下達操作指令；對已經(jīng)發(fā)布的線路檢修信息進行記錄，生成歷史檢修計劃表；按照需求的不同

，分成3條業(yè)務線：日前、

日內(nèi)、實時；分機組申報電

力；日前：按照需求可選機組申報

，共96個點；日內(nèi)：提前2小時申報能力，

12個周期，每個周期8個點；實時：需要提前一天申報可調(diào)控的富余能力；需求申報設(shè)備管理設(shè)備管理主要是錄入電廠的設(shè)備，為需求申報和調(diào)度管理提供設(shè)備數(shù)

據(jù)支持；虛擬電廠子站側(cè)31產(chǎn)品特點：設(shè)備優(yōu)化調(diào)控策略設(shè)備調(diào)控策略參與下交易流程根據(jù)交易需求及電廠申報進行出清(日前日內(nèi)交易)或下達調(diào)度指令實時

根據(jù)調(diào)度裕度計算及成本控制進行申報決策輔助決策令負荷預測虛擬電廠輔助決策調(diào)度中心虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度負荷預測對未來時段進行

高精度負荷預測結(jié)果接收接收日前日內(nèi)出清

結(jié)果或?qū)崟r調(diào)度指交易申報申報電價、電量信

息交易結(jié)算根據(jù)出清結(jié)果與機組執(zhí)行

情況進行交易結(jié)算信息發(fā)布發(fā)布交易需求、

線路檢修等信息根據(jù)機組成本進行調(diào)度優(yōu)化優(yōu)化調(diào)度審核發(fā)布虛擬電廠基準曲線調(diào)度中心營銷中心交易中心交易出清/實時調(diào)度基準曲線審核產(chǎn)品特點：設(shè)備優(yōu)化調(diào)控策略機組組合結(jié)合負荷預測結(jié)果與機組網(wǎng)絡約束

，

對有調(diào)度裕度的機

組按照調(diào)度成本進

行排序，

得出可用

機組組合。交易申報根據(jù)電力市場申報規(guī)則，

以經(jīng)濟最大化為目標，

將可用機組信息轉(zhuǎn)化為電量

、

電價信息進行交易申報。接收出清結(jié)果后，根據(jù)機組組合成本

信息進行調(diào)度優(yōu)化

，

優(yōu)先調(diào)度成本低的

機組，

確保收益最

大化。使用歷史數(shù)據(jù)，通過機器學習提取負荷運行規(guī)律，

按照

15

分

鐘

為

間

隔

對

未來

一

段時間內(nèi)電力負荷進行預測。機組調(diào)度負荷預測產(chǎn)品特點：設(shè)備優(yōu)化調(diào)控策略建立虛擬電廠資源庫，記錄客戶設(shè)備參數(shù)模型及成本模型，并對設(shè)備歷史運行情況進行分析，模型數(shù)據(jù)可實時更新，為負荷預測、輔助決策做支撐。調(diào)度成本預測未來用電負荷，結(jié)合設(shè)備參數(shù)計

算設(shè)備調(diào)節(jié)裕度，可設(shè)置滿發(fā)、最高效率等約束條件。設(shè)備調(diào)節(jié)裕度負荷預測曲線能夠在交易申報、出清結(jié)果不同階段利用

設(shè)備及市場信息，根據(jù)經(jīng)濟最優(yōu)等目標進行輔

助決策，

計算結(jié)果快速準確，

實現(xiàn)收益最大化。設(shè)備2設(shè)備4設(shè)備1設(shè)備3客戶A客戶B設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3建議申

報容量設(shè)備出力范圍調(diào)度容量資源庫最大值最小值低高…

…19應用場景:現(xiàn)貨交易策略月度合約電量年度合約電量擬成交電量現(xiàn)貨中標量上限現(xiàn)貨中標量上限歷史電價歷史電量統(tǒng)調(diào)負荷聯(lián)絡線計劃中長期合同短期發(fā)電計劃技術(shù)及方法現(xiàn)貨價格預測：相關(guān)性分析、聚類方法、神經(jīng)網(wǎng)絡方法02現(xiàn)貨價格預測01中長期電量分解03現(xiàn)貨交易策略生成300250200150100500日前電價實時電價①競價空間預測流程②日前電價預測4003002001000123456789

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24800700600500段號起始

出力終止

出力報價12002252002225250250325028030010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:004:005:006:007:008:009:00現(xiàn)貨市場信息實時電價發(fā)電信息中長期

交易

信息現(xiàn)貨交易策略出清結(jié)果預測04節(jié)點電價預測出清結(jié)果預測10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:001:002:003:004:005:006:007:008:009:00①②352001501005028262422日前電價電量2503002030320基于區(qū)塊鏈的分布式新能源參與電力交易，

將具備基于市場化交易的賬單發(fā)布、應用分析、深度挖掘等功能，為市場參與成員、電網(wǎng)企業(yè)、市場監(jiān)管、數(shù)據(jù)征信、金融行業(yè)等提供不同的數(shù)據(jù)增值服務。日清分智能合約庫月結(jié)算智能合約庫數(shù)據(jù)確權(quán)調(diào)度、各市場

主體月度結(jié)算電量電量計費系統(tǒng)數(shù)據(jù)上鏈每日清分結(jié)算清分數(shù)據(jù)

每日確權(quán)確權(quán)數(shù)據(jù)

結(jié)果上鏈省間交易

結(jié)算數(shù)據(jù)交易中心平臺結(jié)算憑證上鏈結(jié)算憑證下鏈

支付

電廠

財務平臺量價或電費信息通證C通證T用戶每月底結(jié)算收取3619應用場景:虛擬電廠參與需求響應實時型需求響應邀約型需求響應應用場景:虛擬電廠參與碳市場風電、光伏出力預測功率傳輸充放電計劃功率交互 計劃及信息

功率碳交易虛擬電廠參與碳市場架構(gòu)虛擬電廠通過聚合管理可調(diào)負荷、分布式電源、儲能等靈活性資源，日益成為碳交易市場運行過程的重要主體。

虛擬電廠可以將其聚合的發(fā)電資源個體分為清潔能源機組和常規(guī)機組。清潔能源機組主要由風光分布式

發(fā)電、可調(diào)負荷等主體構(gòu)成，虛擬發(fā)電過程中碳排放接近于零。該類機組的減排效益在碳交易市場中可以得到突顯。其并網(wǎng)運行代替常規(guī)機組發(fā)電的碳減排量經(jīng)過核證后，可以進入碳排放市場進行交易并獲得相應利益。碳交易市場電力系統(tǒng)其他發(fā)電機組常規(guī)機組碳交易發(fā)電計劃負荷常規(guī)機組在發(fā)電過程會有碳排放，因此需要根據(jù)碳排放權(quán)分配方法獲得免費的初始碳排放權(quán)，并且需要在實際運行過程中的碳排放量在碳交易市場中出售或者購買相應的碳排放權(quán)，從而避免受到處罰，實現(xiàn)運行過程中效益的最大化。碳排放權(quán)

交易價格功率傳輸功率傳輸虛擬電廠平臺清潔能源機組

（風光分布式發(fā)電、可調(diào)負荷等）常規(guī)機組清潔能源機組負荷預測蘭考虛擬電廠平臺通過先進的通信、計算、調(diào)度、市場手段把蘭考縣域內(nèi)大量分散布置的分散式風電、光伏、儲能、電動汽車和可控負荷等能源資源進行統(tǒng)一管理，充分挖掘和釋放系統(tǒng)靈活性，提高能源效率，降低能源成本，促進能源低碳化。加入星球獲取更多更全的數(shù)智化解決方案分布式源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)貫通了用電信息采集系統(tǒng)、營銷業(yè)務應用系統(tǒng)、調(diào)度AGC系統(tǒng)、調(diào)控云平臺等數(shù)據(jù)。同步接入了負荷聚合商、分布式儲能等可調(diào)節(jié)資源，實現(xiàn)了源、網(wǎng)、荷、儲資源全覆蓋，支撐海量源網(wǎng)荷儲資源“可觀、可測、可控”。自研智慧能源單元、負荷互動終端、工業(yè)DCS接入終端、多類型負荷接入管理網(wǎng)關(guān)等負荷聚合核心設(shè)備，在河南、江蘇、山東等電網(wǎng)落地實施多區(qū)多行業(yè)域負荷聚合類項目借助自研的智慧能源單元、負荷互動終端、工業(yè)DCS接入終端、等設(shè)備幫助電網(wǎng)實現(xiàn)超過10類負荷聚合柔性可調(diào)負荷能力累計超過200萬kW。

多系統(tǒng)融合，信息跨平臺共享，貫通了用電信息采集系統(tǒng)、營銷業(yè)務應用系統(tǒng)、調(diào)度AGC系統(tǒng)、調(diào)控云平臺等數(shù)據(jù)。同步接入了負荷聚合商、分布式儲能等可調(diào)節(jié)資源，實現(xiàn)了源、網(wǎng)、荷、儲資源全覆蓋，支撐海量源網(wǎng)荷儲資源“可觀、可測、可控”。營銷系統(tǒng)：獲取低壓分布式光伏檔案信息用采系統(tǒng)：獲取低壓分布式光伏運行信息，收發(fā)控制指令D5000系統(tǒng)：獲取AGC調(diào)控指令調(diào)控云主站：獲取主網(wǎng)檔案及運行信息負荷聚合商：獲取聚合商負荷運行曲線調(diào)峰輔助服務平臺：發(fā)送聚合商負荷運行曲線調(diào)控云負荷聚合商調(diào)峰輔助服務用采營銷D5000源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)多系統(tǒng)融合分布式源網(wǎng)荷儲系統(tǒng)架構(gòu)硬件架構(gòu)軟件架構(gòu)

分布式源網(wǎng)荷儲協(xié)同控制系統(tǒng)軟件從功能層次上分為操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、支撐層、SCADA和高級應用層。支撐層：包括各種接口程序、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形系統(tǒng)、報表、統(tǒng)計等基礎(chǔ)支撐功能；SCADA：包括調(diào)控、聚合、畫面顯示、電網(wǎng)控制等功能；高級應用：功率預測、新能源消納分析、承載力評估、設(shè)備及斷面過載消除輔助決策?！翱捎^、可測、可控”實現(xiàn)方式適應源網(wǎng)荷儲資源分布廣泛、類型多樣、平臺異構(gòu)的特點，采用“直采直送”和多平臺轉(zhuǎn)發(fā)共享的方式實現(xiàn)對海量分布式光伏、可調(diào)負荷、儲能的信息采集和運行監(jiān)視。380/220V并網(wǎng)分布式光伏，通過用采系統(tǒng)跨平臺轉(zhuǎn)發(fā)的方式，接入源網(wǎng)荷儲集中調(diào)控系統(tǒng)，實現(xiàn)運行信息分鐘級采集。目前營銷部正在推進分布式光伏的分鐘級采集，蘭考試點已初步具備條件。負荷聚合商、云儲能運營商第三方獨立主體（虛擬電廠），由平臺商通過互聯(lián)網(wǎng)安全接入?yún)^(qū)，接入源網(wǎng)荷儲集中調(diào)控系統(tǒng)?？缙脚_轉(zhuǎn)發(fā)共享可觀可測可控基礎(chǔ)功能省調(diào)D5000地市D5000分布式源網(wǎng)荷儲協(xié)同控制系統(tǒng)地調(diào)系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲集中調(diào)控系統(tǒng)安全接入負荷聚合商運營監(jiān)控系統(tǒng)、第三方獨立體（虛擬電廠）用采系統(tǒng)上送運行信息省調(diào)層地調(diào)層縣（配）調(diào)層上送運行信息上送信息上送信息上送運行信息380/220V低壓并網(wǎng)分布式光伏10kV及以上并網(wǎng)分布式光伏、用戶站、儲能電站“可觀、可測、可控”實現(xiàn)方式可測可觀可控適應源網(wǎng)荷儲調(diào)控應用需求，完善地市公司現(xiàn)有分布式光伏功率預測功能，基于網(wǎng)格化分布式光伏并網(wǎng)模型和氣象信息，滾動預測地區(qū)、變電站、主變、10千伏饋線、配變臺區(qū)下分布式發(fā)電出力。將分布式光伏、集中式新能源場站預測結(jié)果發(fā)送至源網(wǎng)荷儲集中調(diào)控系統(tǒng)，為評估各層級電網(wǎng)新能源消納能力提供支撐。預測日天氣預報預測日計劃工況歷史功率歷史天氣歷史工況數(shù)據(jù)預處理線性回歸法神經(jīng)網(wǎng)絡法日發(fā)電曲線日最大最小出力日發(fā)電量日發(fā)電曲線日最大最小出力日發(fā)電量曲線加權(quán)修正預測誤差分析結(jié)果輸出“可觀、可測、可控”實現(xiàn)方式可控可測可觀支撐可調(diào)負荷新型主體互動調(diào)控聚焦可調(diào)負荷參與電網(wǎng)運行調(diào)節(jié)“典型示范”效應，部署負荷調(diào)控功能應用，支撐可調(diào)負荷參與調(diào)峰輔助服務市場，探索實踐負荷運行調(diào)控。結(jié)合前期蘭考虛擬電廠運行示范項目建設(shè)經(jīng)驗，結(jié)合可調(diào)負荷調(diào)控應用場景，部署可調(diào)負荷調(diào)控功能模塊，通過安全接入?yún)^(qū)接入可調(diào)負荷運行信息，開放可調(diào)負荷參與調(diào)峰輔助服務市場報價、出清功能權(quán)限，支撐可調(diào)負荷資源參與輔助服務市場和需求側(cè)響應。高級功能智慧能源單元智慧能源單元支持更智能、更友好的方式與企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)進行服務接口級別的交互控制，避免一刀切方式的斷電。提供開放的軟硬件資源平臺，基于更高配置、更高集成度的硬件，終端具備更大的靈活性，可以運行復雜的本地智能應用，使得邊緣計算、人工智能算法的部署成為可能。支持多種規(guī)約接入，數(shù)據(jù)上傳頻率可選擇，支持實時傳輸、1分鐘、5分鐘、15分鐘等上傳要求；兼容多種通信方式，支持4G、1.8G、230M等無線通信方式。開放式API，支持與企業(yè)DCS生產(chǎn)管理系統(tǒng)對接，多方聯(lián)動實現(xiàn)自動負荷控制；支持分路監(jiān)測功能，對下數(shù)據(jù)接入可采用有線、無線、HPLC等多種方式；支持通知功能，為自動化不高的用戶提供人工互動的功能；lED觸屏功能，為用戶提供互動能力，為后續(xù)高級應用提供靈活的操作方式，如：上報用電曲線，提供生產(chǎn)檢修計劃，停產(chǎn)停電計劃等；靈活先進的微服務化研發(fā)支持、支持APP按需容器化部署。智慧能源單元-軟件架構(gòu)智慧能源單元

新型負控終端集成了前沿的嵌入式硬件，并支持了包括HPLC、5G在內(nèi)的更多的通訊接口，對傳統(tǒng)負控終端做了大幅度軟硬件升級。指標配置高性能主控板CPU：ARM?Cortex?-A8內(nèi)核工作主頻800MHz內(nèi)存：DDR3RAM512MB應用主板CPU：ARMRockchip?RK3566,Quad-CoreCortex-A55upto1.8GHz內(nèi)存：LPDDR3,1GB遠程通訊4G/5G,230M無線通信,1.8GHz電力無線專網(wǎng)本地通訊LAN，RS485，RS232，HPLC，LoRa，千兆光纖接口安全芯片國產(chǎn)加密芯片人機交互LCD+觸屏、USB口、HDMI、麥克風、內(nèi)置音箱、蜂鳴器、指示燈備用電池鋰電池可擴展接口GPIO、USB、SD、GPRS、I/O規(guī)約支持多功能表通信協(xié)議：DL/T645-2007；電采通信協(xié)議：Q/GDW1376.1—2013；IEC61850標準、IEC870-5-104等協(xié)議智慧能源單元環(huán)境參數(shù)類型說明工作溫度-40~+85℃存儲溫度-40~+85℃工作相對濕度20％～90％無凝露儲運相對濕度15％～95％無凝露防塵等級2級智慧能源單元—設(shè)備尺寸及安裝智慧能源單元—安裝與布線接線方式：設(shè)備采用壁掛式安裝，垂直安裝在墻體上，設(shè)備底部有磁吸式蓋板，接線時打開磁吸式蓋板，將線路接入設(shè)備端子后，將蓋板安裝好。蓋板與設(shè)備底部留有線路入口，保證線路順利安裝。智慧能源單元—信息安全安全通訊服務需求響應服務企業(yè)接口服務交采可調(diào)負荷企業(yè)自動控制系統(tǒng)國網(wǎng)負控終端內(nèi)部網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡可調(diào)負荷企業(yè)管理網(wǎng)絡4G/5G安全芯片安全芯片：采用安全芯片實現(xiàn)終端安全接入國網(wǎng)物理層：多網(wǎng)絡相互獨立、多板卡物理獨立數(shù)據(jù)層：敏感數(shù)據(jù)文件加密存儲操作系統(tǒng)：安全加固Linux系統(tǒng)應用層：應用安全打包、遠程維護與管理軟件加密：對376.1規(guī)約加密數(shù)據(jù)區(qū)包含：應用層功能碼、幀序列域、數(shù)據(jù)單元標識及數(shù)據(jù)單元部分；通過與主站商定的“身份認證及密鑰協(xié)商”；完成主站和終端之間的雙向身份認證，并在身份認證過程中協(xié)商工作密鑰。分層安全設(shè)計智慧能源單元—分路采集基于升級改造的要求，采用RS485串聯(lián)分路監(jiān)測單元的方式（根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，也可以換成Lora無線通信方式），實現(xiàn)分路的遙信遙控遙測的功能。設(shè)備支持多種通訊規(guī)約，支持外部開口式互感器接入，方便現(xiàn)場部署。智慧能源單元—大工業(yè)控制智慧能源單元具備與空調(diào)、電鍋爐、分布式光伏/儲能、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等設(shè)備或系統(tǒng)的通信對接，可實現(xiàn)用戶負荷的數(shù)據(jù)采集分析，并把這些數(shù)據(jù)通過遠程通信傳送到主站，或者通過邊緣計算實現(xiàn)本地化柔性調(diào)節(jié)。控制指令：使用發(fā)布/訂閱消息模式，提供一對多的消息發(fā)布，解除應用程序耦合。使用TCP/IP提供網(wǎng)絡連接?！爸辽僖淮巍保_保消息到達，這種機制主站會不停的發(fā)信息給終端，直到終端收到消息為止。在光纖通道下可以確保1秒內(nèi)所有設(shè)備收到群控消息，理論上信號良好情況如果采用230M電臺通道，1秒內(nèi)所有終端收到消息。智慧能源單元—空調(diào)控制智慧能源單元—空調(diào)控制針對中央空調(diào)，通過對VRV空調(diào)機組安裝中央空調(diào)柔性調(diào)控終端實現(xiàn)通訊和調(diào)控，對離心式、螺桿式、活塞式中央空調(diào)安裝通訊接口板實現(xiàn)通訊和調(diào)試，還可以與已有的BA系統(tǒng)對接，在不影響用戶舒適度的情況下，改變運行參數(shù)、改變運行模式、改變運行方式，最后通過環(huán)境參量的監(jiān)測保證溫度調(diào)節(jié)的合理性。實施空調(diào)柔性調(diào)控策略，以保證室內(nèi)舒適度和健康度為前提條件開展，通過多種策略方法避開短期的電力高峰。設(shè)備對象措施具體方法可調(diào)負荷1制冷主機室內(nèi)空調(diào)溫度重設(shè)夏季提高到28℃；冬季下降到18℃降低總負荷5%-8%末端空調(diào)的啟停控制無人使用辦公室降低總負荷約3%-5%

2新風機組減小新風量短期減少至設(shè)計風量的50%降低總負荷10%新風送風溫度重設(shè)夏季提高到28℃；冬季下降到18℃降低總負荷5%

3冷水機組臺數(shù)控制盡可能減少主機臺數(shù)降低總負荷5%冷凍機出水溫度重設(shè)夏季最熱月出水溫度提高2-3℃降低總負荷5%短期停機停機半小時。降低總負荷20%

4冷凍水泵變頻運行臺數(shù)調(diào)節(jié)電機頻率隨溫差變化降低總負荷5%-6%智慧能源單元—空調(diào)柔性調(diào)控策略

中央空調(diào)接入包括分為主機系統(tǒng)接入和末端接入：

主機系統(tǒng)通過接入主機通訊控制板、主機控制柜、主機供電回路和循環(huán)水泵，實現(xiàn)對出水溫度、主機狀態(tài)、水泵狀態(tài)等的監(jiān)控，進而可對中央空調(diào)主機系統(tǒng)進行溫度設(shè)定、啟?？刂?、聯(lián)動控制及參數(shù)調(diào)整。

末端系統(tǒng)主要是對風機盤管、全局溫度控制器、新風機組及水閥、風閥進行接入，實現(xiàn)末端系統(tǒng)運行狀態(tài)等的監(jiān)測，進而對末端設(shè)備實現(xiàn)溫度、啟停等精細化控制。A.以整體系統(tǒng)能效最優(yōu)為目標泵塔全變頻控制壓差、溫差等設(shè)定參數(shù)的實時優(yōu)化以安全性為基礎(chǔ)的最優(yōu)化控制算法B.持續(xù)的自適應控制設(shè)備性能及故障信息的在線辨識控制策略實時修正C.可預測、可預防空調(diào)冷熱負荷、用電負荷短、中、長期預測設(shè)備預防性維護D.系統(tǒng)維護與故障診斷冷水機組、泵組等設(shè)備故障診斷系統(tǒng)運行異常檢測智慧能源單元—三聯(lián)供調(diào)控策略使用能源包括燃氣、電力內(nèi)燃機發(fā)電上網(wǎng)，也可自用溴化鋰機組、電制冷機組、燃氣鍋爐、內(nèi)燃機及蓄冷熱系統(tǒng)項目案例-電動汽車參與需求側(cè)管理有序充電樁有序充電樁有序充電樁儲能分布式光伏控制終端電表電表電表電表電表RS485RS485RS485RS485RS485CAN/RS485RS485負荷采集控制平臺用戶APP控制無線專網(wǎng)4G/5G新型負控結(jié)合電動汽車等用戶側(cè)負荷資源和新能源發(fā)展，構(gòu)建電動汽車—蓄電池參與輔助服務市場，提升用戶側(cè)主動響應能力和新能源的消納水平。項目案例（非工業(yè)）-空調(diào)樓宇建筑本身有一定的儲冷/熱能力，有通過短時中斷的方式提供需求側(cè)響應的潛力，用戶同意參與需求響應后，可直接進行負荷調(diào)控，在需求響應事件到來時可以完全停掉。目前已將3臺冷水機組進行柔性調(diào)控改造工作，預計該建設(shè)點在典型生產(chǎn)日參與需求響應的最大可調(diào)節(jié)負荷約為Pmax=170kW。空調(diào)整體運行特性以舒適性為主?？深A設(shè)溫度界限（如最大允許室溫上升2度），在設(shè)置的溫度最高上升界限前提下，采用“響應負荷不小于響應指標要求”的響應邏輯，充分挖掘可以響應的負荷。冷卻泵集分水器高區(qū)板換配電房水冷機組主機項目案例（非工業(yè)）-儲能項目-常州市武進區(qū)晉陵農(nóng)業(yè)生態(tài)園儲能該儲能現(xiàn)場位于常州市武進區(qū)雪堰鎮(zhèn)雪西村晉陵農(nóng)業(yè)生態(tài)園變壓器南側(cè)空地，建設(shè)規(guī)模為100kW/300kWh。系統(tǒng)采用15尺集裝箱儲能系統(tǒng)方案，電池模組由16只BYDC15單體電池采用1并16串方式組成標準電池模組（PACK）。14個PACK串聯(lián)組成1個電池簇，匹配相應電壓等級的儲能雙向變流器，電池簇采用5層機柜安裝。經(jīng)DC柜匯流后輸出1路，接入PCS的電池端口。儲能參與需求響應可以在用電負荷低谷時充電，在用電尖峰或客戶變電所過載時放電以降低負荷尖峰，平滑負荷波動，削峰填谷。儲能電網(wǎng)互動采用一種基于預案的互動策略，其核心是在臺區(qū)制定若干不同級別干擾度的負荷削減方案（即預案），結(jié)合電網(wǎng)情況以及臺區(qū)用能計劃需求進行權(quán)衡分析，最終確認參與電網(wǎng)友好互動的策略。項目案例（非工業(yè)）-儲能預案1：儲能參與需求響應削峰方案系統(tǒng)接收到實時需求響應指令后，實時上傳并計算此刻SOC（電池電量）以及功率數(shù)據(jù)是否滿足需求響應事件條件。若滿足條件系統(tǒng)即刻中斷當日預設(shè)充放策略，執(zhí)行目標功率放電。需求響應事件結(jié)束后，重新加載當日預設(shè)充放策略；若數(shù)據(jù)不滿足需求響應事件條件，則系統(tǒng)執(zhí)行繼續(xù)當日預設(shè)充放策略。預案2：儲能參與需求響應填谷方案系統(tǒng)接收到實時需求響應指令后，實時上傳并計算此刻SOC（電池電量）以及功率數(shù)據(jù)是否滿足需求響應事件條件。若滿足條件系統(tǒng)即刻中斷當日預設(shè)充放策略，執(zhí)行目標功率充電。需求響應事件結(jié)束后，重新加載當日預設(shè)充放策略；若數(shù)據(jù)不滿足需求響應事件條件，則系統(tǒng)執(zhí)行繼續(xù)當日預設(shè)充放策略。電力氣象--CEMAS6000電力生產(chǎn)氣象全景服務管理平臺基礎(chǔ)通用產(chǎn)品服務市（縣）域全域6要素基本預報220kV及以下點/線多要素氣象精準預報施工/檢修作業(yè)期間氣象風險精準預報定制拓展產(chǎn)品服務無人機全線適航條件精準預報特定區(qū)域雷暴概率預報區(qū)域高溫連續(xù)大尺度預報強對流（短時大風/強降雨）短臨連續(xù)預報凍雨增益觀測和預報微地形增益觀測和專項預報超限氣象預報和觀測核證應用場景：變配電站防汛防澇、災前特巡與故障搶修、設(shè)備故障核證、覆冰告警輔助、舞動告警輔助、運維檢修計劃輔助、負荷預測輔助、輸電線路過載預警輔助氣象預報信息電力運營信息電力設(shè)備信息氣象觀測信息定制化場景應用定制場景信息整合產(chǎn)品介紹：該產(chǎn)品是為220KV及以下電力系統(tǒng)提供的基于點（變電站）-線（輸電線路）-面（供電區(qū)域）相結(jié)合的具有全方位、多尺度、立體化的氣象預報告警和監(jiān)測服務的管理平臺。電力氣象--系統(tǒng)優(yōu)勢：數(shù)據(jù)權(quán)威多源國家氣象局觀測網(wǎng)由全國地面氣象觀測網(wǎng)、風能資源專業(yè)觀測網(wǎng)、太陽能資源專業(yè)觀測網(wǎng)等組成。03040102衛(wèi)星觀測網(wǎng)極軌衛(wèi)星、靜止衛(wèi)星觀測太陽輻射太陽能資源專業(yè)觀測網(wǎng)99個太陽輻射觀測站常規(guī)氣象觀測網(wǎng)2400余個全國地面氣象觀測站+75562個區(qū)域自動站風能資源專業(yè)觀測網(wǎng)400座70-120米測風塔電力氣象--系統(tǒng)優(yōu)勢：算法核心先進DaaS（Data

as

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Service）氣壓數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)氣溫數(shù)據(jù)濕度數(shù)據(jù)降雨數(shù)據(jù)風速風向數(shù)據(jù)輻照數(shù)據(jù)云量數(shù)據(jù)……IaaS（Intelligent

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Service）OaaS（OS

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Service）電力數(shù)據(jù)……用電量數(shù)據(jù)用電側(cè)數(shù)據(jù)用電負荷數(shù)據(jù)用電峰谷數(shù)據(jù)發(fā)電容量數(shù)據(jù)發(fā)電側(cè)數(shù)據(jù)電廠發(fā)電量電廠運行狀態(tài)電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理與集成數(shù)據(jù)清洗去噪數(shù)據(jù)聚合數(shù)據(jù)修正分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲分布式文件系統(tǒng)列式/行式數(shù)據(jù)庫氣象算法模型全球氣候模式降尺度方法平流風場外推技術(shù)邊界層模型氣象物理過程模型大氣環(huán)流模型……電力算法模型……覆冰預測算法電力氣象模型污閃預測算法寒潮預測算法舞動預測算法高精度功率預測模型電力負荷預測模型數(shù)據(jù)抽取知識建模定義數(shù)據(jù)標注特征構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施資源硬件抽象層文件系統(tǒng)網(wǎng)絡設(shè)備驅(qū)動內(nèi)核層內(nèi)存管理對象管理器安全引用監(jiān)視器進程和線程管理緩存管理器配置管理器I/O管理器本地過程調(diào)用Nova

Framework應急指揮數(shù)據(jù)可視化業(yè)務監(jiān)控應急指揮應用程序?qū)ν夥誑ovaDa