《負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠功率調(diào)節(jié)能力測(cè)試技術(shù)規(guī)范》

T/CPSS(L)2023—008

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由中國(guó)電源學(xué)會(huì)提出并歸口。

本文件起草單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院、北京兆瓦云數(shù)據(jù)科技有限公司、國(guó)網(wǎng)福建

省電力有限公司電力科學(xué)研究院、浙江大學(xué)、中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司、云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電

力科學(xué)研究院、思源清能電氣電子有限公司、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限

公司電力科學(xué)研究院、南京國(guó)臣直流配電科技有限公司、北京電力自動(dòng)化設(shè)備有限公司、東芝三菱電機(jī)

工業(yè)系統(tǒng)（中國(guó)）有限公司、海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研

究院、上海電氣輸配電集團(tuán)。

本文件主要起草人：張敏、王騰鑫、劉沅昆、吳丹岳、向鑫、胡蓓、奚鑫澤、蔣順平、白浩、呂凱、

嚴(yán)建海、陳杰、孫艷棚、吳強(qiáng)、董光德、陳國(guó)棟。

本文件為首次發(fā)布。

II

T/CPSS(L)2023—008

負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠功率調(diào)節(jié)能力測(cè)試技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠功率調(diào)節(jié)能力測(cè)試中調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度與響應(yīng)時(shí)間的測(cè)

試方法。

本文件適用于負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠參與電能量市場(chǎng)及調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)功率調(diào)節(jié)能力方面的測(cè)試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB20840.2互感器第2部分：電流互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求

GB20840.3互感器第3部分：電磁式電壓互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求

3術(shù)語(yǔ)和定義

以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠loadclassvirtualpowerplant

虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商聚合其綁定的具備負(fù)荷調(diào)節(jié)能力的市場(chǎng)化電力用戶(hù)（包括電動(dòng)汽車(chē)、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、

可中斷負(fù)荷等），作為一個(gè)整體（呈現(xiàn)為負(fù)荷狀態(tài)）組建成虛擬電廠對(duì)外提供負(fù)荷側(cè)靈活響應(yīng)調(diào)節(jié)服務(wù)。

3.2

基線負(fù)荷customerbaselineload

需求響應(yīng)事件期間，假設(shè)用戶(hù)不參與需求響應(yīng)的情況下，經(jīng)計(jì)算得出的用戶(hù)用電負(fù)荷。

3.3

電能量市場(chǎng)electricenergymarket

電力市場(chǎng)中針對(duì)有功電能量進(jìn)行交易的市場(chǎng)。

3.4

輔助服務(wù)市場(chǎng)ancillaryservicemarket

電力市場(chǎng)中針對(duì)保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行所需的輔助服務(wù)進(jìn)行交易的市場(chǎng)。

注：輔助服務(wù)包括為電力系統(tǒng)突發(fā)故障而提供的有功備用服務(wù)、為保持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定而提供的調(diào)頻服務(wù)、為維持系

統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)電壓而提供的無(wú)功支持和電壓控制服務(wù)以及在大停電后的黑啟動(dòng)服務(wù)等。

3.5

調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)demandresponseservicemarket

為了滿(mǎn)足電力系統(tǒng)調(diào)峰輔助服務(wù)需求而建立的市場(chǎng)。

3.6

目標(biāo)功率Targetpower

電能量市場(chǎng)中約定的虛擬電廠在給定時(shí)間內(nèi)應(yīng)提供的功率。

3.7

目標(biāo)容量Targetadjustmentcapacity

調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)中約定的虛擬電廠在給定時(shí)間內(nèi)可調(diào)節(jié)的容量。

1

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4負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠功率調(diào)節(jié)能力測(cè)試指標(biāo)

4.1調(diào)節(jié)容量

參與電能量市場(chǎng)時(shí)，調(diào)節(jié)容量是指滿(mǎn)足用戶(hù)給定時(shí)間段正常生產(chǎn)需求的最小負(fù)荷平均值與最大負(fù)

荷平均值的差值。

參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)時(shí)，調(diào)節(jié)容量是指給定時(shí)間段的實(shí)際功率與其對(duì)應(yīng)時(shí)間段基線負(fù)荷的差值。

4.2調(diào)節(jié)持續(xù)時(shí)間

調(diào)節(jié)持續(xù)時(shí)間是指連續(xù)不間斷滿(mǎn)足調(diào)節(jié)容量要求所持續(xù)的時(shí)間。

4.3調(diào)節(jié)速率

調(diào)節(jié)速率是指單位時(shí)間內(nèi)完成的調(diào)節(jié)容量，可分為向上調(diào)節(jié)速率和向下調(diào)節(jié)速率。

4.4調(diào)節(jié)精度

參與電能量市場(chǎng)時(shí)，調(diào)節(jié)精度指給定時(shí)間段（調(diào)節(jié)過(guò)程進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后）實(shí)際功率與目標(biāo)功率偏差的絕

對(duì)值與目標(biāo)功率的比值。

參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)時(shí)，調(diào)節(jié)精度指給定時(shí)間段實(shí)際調(diào)節(jié)容量與目標(biāo)調(diào)節(jié)容量偏差的絕對(duì)值與

目標(biāo)調(diào)節(jié)容量的比值。

4.5響應(yīng)時(shí)間

從電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)下達(dá)的指令執(zhí)行時(shí)刻開(kāi)始，至虛擬電廠實(shí)際功率輸出值開(kāi)始變化，且變化幅度超過(guò)

負(fù)荷穩(wěn)態(tài)偏差允許范圍并在趨勢(shì)上不再返向的時(shí)刻之間的時(shí)間差。

5測(cè)試設(shè)備總體要求

5.1精度要求

電壓/電流傳感器、溫濕度計(jì)和數(shù)據(jù)采集裝置的精度等級(jí)應(yīng)滿(mǎn)足表1的要求，測(cè)試儀器、儀表應(yīng)滿(mǎn)足

以下要求：

a)電壓傳感器符合GB20840.3的規(guī)定；

b)電流傳感器符合GB20840.2的規(guī)定；

c)電壓電流傳感器響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)大于100μs，帶寬不小于20kHz；

d)數(shù)據(jù)采集裝置的采樣頻率不小于10kHz，電能質(zhì)量測(cè)量時(shí)不小于20kHz；頻率測(cè)量精度不小

于0.005Hz。

表1測(cè)試儀器儀表準(zhǔn)確度要求

名稱(chēng)準(zhǔn)確度等級(jí)

電壓傳感器0.2級(jí)

電流傳感器0.2級(jí)

溫度計(jì)±0.5℃

濕度計(jì)±3%

數(shù)據(jù)采集裝置0.2級(jí)

5.2監(jiān)測(cè)功能要求

測(cè)試設(shè)備應(yīng)具備電壓有效值、電流有效值、頻率、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、基波電壓、基

波電流、基波功率、基波功率因數(shù)等測(cè)量功能。

5.3顯示功能要求

測(cè)試設(shè)備應(yīng)具備本地顯示功能，正面面板應(yīng)具備運(yùn)行狀態(tài)顯示燈，可顯示測(cè)試設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)

通信狀態(tài)等。

2

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5.4時(shí)鐘與同步要求

測(cè)試采集設(shè)備應(yīng)具備以下功能：

a)配置硬件時(shí)鐘電路，設(shè)備失去電源時(shí)，硬件時(shí)鐘應(yīng)能正常工作；

b)配置與外部標(biāo)準(zhǔn)授時(shí)源的授時(shí)數(shù)據(jù)接口，具備與外部授時(shí)源匹配的時(shí)間格式；

c)對(duì)時(shí)絕對(duì)精度：±1ms，時(shí)鐘守時(shí)精度±1s/24h。

5.5記錄與存儲(chǔ)要求

測(cè)試設(shè)備應(yīng)保存至少7天的時(shí)間間隔為1min的測(cè)試數(shù)據(jù)。

6負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠功率調(diào)節(jié)能力測(cè)試方法

6.1調(diào)節(jié)容量測(cè)試方法

6.1.1電能量市場(chǎng)功率調(diào)節(jié)容量測(cè)試方法

6.1.1.1確定被測(cè)試虛擬電廠在測(cè)試時(shí)間段內(nèi)的目標(biāo)功率上限Ptarg,max和下限Ptarg,min。

6.1.1.2第一天按照目標(biāo)上限Ptarg,max運(yùn)行，記錄測(cè)試時(shí)間段內(nèi)實(shí)際功率曲線Pact,max(k)。

6.1.1.3第二天按照目標(biāo)下限Ptarg,min運(yùn)行，記錄測(cè)試時(shí)間段內(nèi)實(shí)際功率曲線Pact,min(k)。

6.1.1.4按照公式（1）計(jì)算調(diào)節(jié)容量。

(1)

Pkcap()=Pact,,max()k?Pactmin()k···························································

式中：

Pcap（k）——虛擬電廠k時(shí)刻的調(diào)節(jié)容量；

Pact,max（k）——虛擬電廠按最大出力運(yùn)行時(shí)所測(cè)得的k時(shí)刻實(shí)際功率；

Pact,min（k）——虛擬電廠按最小出力運(yùn)行時(shí)所測(cè)得的k時(shí)刻實(shí)際功率。

6.1.2調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)功率調(diào)節(jié)容量測(cè)試方法

6.1.2.1收集被測(cè)虛擬電廠測(cè)試日前N個(gè)自然日的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，按照公式（2）計(jì)算k時(shí)刻的基線

負(fù)荷Pbase(k)。

kN=

∑=Pkd()

Pk()=k1··································································(2)

baseN

式中：

Pbase(k)——測(cè)試日給定時(shí)刻k的基線負(fù)荷值；

Pd(k)——測(cè)試日前滿(mǎn)足條件的N天中，第d天給定時(shí)刻k的用電負(fù)荷值。

6.1.2.2負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠需分別按照削峰/填谷兩個(gè)方向完成一次調(diào)節(jié)，記錄給定時(shí)間段內(nèi)實(shí)際功率

曲線Pact。

6.1.2.3按照公式（3）計(jì)算調(diào)節(jié)容量。

(3)

Pcap(k)=|Pkact()?Pbase()|k·····························································

式中：

Pcap(k)——測(cè)試日給定時(shí)刻的調(diào)節(jié)容量；

Pbase(k)——測(cè)試日給定時(shí)刻的基線負(fù)荷值；

Pact(k)——測(cè)試日給定時(shí)刻的實(shí)際響應(yīng)功率。

6.2調(diào)節(jié)速率測(cè)試方法

6.2.1.1確定被測(cè)試負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠在向上調(diào)節(jié)速率測(cè)試時(shí)間段內(nèi)的2個(gè)穩(wěn)態(tài)目標(biāo)功率值，較小功率

P1,targ與較大功率P2,targ。

3

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6.2.1.2確定被測(cè)試負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠在向下調(diào)節(jié)速率測(cè)試時(shí)間段內(nèi)的2個(gè)穩(wěn)態(tài)目標(biāo)功率值，較大功率

P3,targ與較小功率P4,targ。

6.2.1.3被測(cè)試虛擬電廠按照從P1,targ到P2,targ方向完成一次向上的調(diào)節(jié)，記錄被測(cè)試虛擬電廠指令執(zhí)

行時(shí)刻，記為t1；記錄被測(cè)試虛擬電廠的功率首次達(dá)并維持在目標(biāo)功率的±10%以?xún)?nèi)的時(shí)刻，記為t2。

6.2.1.4按照公式（4）計(jì)算向上調(diào)節(jié)時(shí)間tup。

(4)

tup=tt21?············································································

6.2.1.5被測(cè)試虛擬電廠按照從P3,targ到P4,targ方向完成一次向下的調(diào)節(jié)，記錄被測(cè)試虛擬電廠指令執(zhí)

行時(shí)刻，記為t3；記錄被測(cè)試虛擬電廠的功率首次達(dá)并維持在目標(biāo)功率的±10%以?xún)?nèi)的時(shí)刻，記為t4。

6.2.1.6按照公式（5）計(jì)算向下調(diào)節(jié)時(shí)間tdown。

(5)

tdown=tt43?··········································································

6.2.1.7按照公式（6）和公式（7）計(jì)算向上/向下調(diào)節(jié)速率。

?=(6)

Vtup(PP2,targ1,targ)/up····································································

式中：

Vup——向上調(diào)節(jié)速率。

(7)

Vdown(P3,targ?=4,targ)/tPdown································································

式中：

Vdown——向下調(diào)節(jié)速率。

6.3調(diào)節(jié)精度測(cè)試方法

6.3.1電能量市場(chǎng)調(diào)節(jié)精度測(cè)試方法

6.3.1.1被測(cè)試虛擬電廠在具備調(diào)節(jié)能力時(shí)間段內(nèi)申報(bào)3-10段量?jī)r(jià)曲線。

6.3.1.2選擇典型價(jià)格日對(duì)被測(cè)試虛擬電廠的量?jī)r(jià)曲線進(jìn)行模擬出清，形成目標(biāo)功率Ptarg(k)。

6.3.1.3被測(cè)試虛擬電廠按照目標(biāo)功率運(yùn)行，記錄實(shí)際功率Pact(k)。

6.3.1.4按照公式（8）計(jì)算調(diào)節(jié)精度。

ε=?×(8)

0|(Pktarg()Pkact())/Pktarg()|100%·····················································

式中：

ε0——給定目標(biāo)功率的調(diào)節(jié)精度。

6.3.2調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)調(diào)節(jié)精度測(cè)試方法

6.3.2.1確定被測(cè)試虛擬電廠在具備調(diào)節(jié)能力時(shí)間段內(nèi)的目標(biāo)調(diào)節(jié)容量Pcap,targ。

6.3.2.2負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠按照目標(biāo)調(diào)節(jié)容量運(yùn)行，且持續(xù)時(shí)間不低于半小時(shí)。

6.3.2.3記錄負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠的實(shí)際調(diào)節(jié)容量Pcap(k)。

6.3.2.4按照公式（9）和公式（10）計(jì)算調(diào)節(jié)精度。

kN=

Pk()

∑k=1cap(9)

Pcap,av=····································································

N

式中：

Pcap,av——按給定目標(biāo)調(diào)節(jié)容量運(yùn)行時(shí)段內(nèi)采樣的各實(shí)際調(diào)節(jié)容量值的平均值；

Pcap(k)——k時(shí)刻采樣的實(shí)際調(diào)節(jié)容量。

4

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ε=?×(10)

1|(PPPcap,targcap,av)/|cap,targ100%······················································

式中：

ε1——給定目標(biāo)調(diào)節(jié)容量的調(diào)節(jié)精度。

6.4響應(yīng)時(shí)間測(cè)試方法

6.4.1在負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠在向上調(diào)節(jié)速率測(cè)試期間，記錄被測(cè)試虛擬電廠指令執(zhí)行時(shí)刻，記為t1及實(shí)

際功率P1,act。

6.4.2設(shè)定目標(biāo)調(diào)節(jié)功率P2,targ與實(shí)際功率P1,act偏差的10%為調(diào)節(jié)死區(qū)，記錄實(shí)際功率跳出調(diào)節(jié)死區(qū)

的時(shí)刻t5。

6.4.3t5與t1的差值為向上調(diào)節(jié)的響應(yīng)時(shí)間。

6.4.4在負(fù)荷類(lèi)虛擬電廠在向下調(diào)節(jié)速率測(cè)試期間，記錄被測(cè)試虛擬電廠收到控制信號(hào)的時(shí)刻，記為

t3及實(shí)際功率P3,act。

6.4.5設(shè)定目標(biāo)調(diào)節(jié)功率P4,targ與實(shí)際功率P3,act偏差的10%為調(diào)節(jié)死區(qū)，記錄實(shí)際功率跳出調(diào)節(jié)死區(qū)

的時(shí)刻t6。

6.4.6t6與t3的差值為向下調(diào)節(jié)的響應(yīng)時(shí)間。

5

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A

A

附錄A

（資料性）

虛擬電廠響應(yīng)曲線示例

虛擬電廠響應(yīng)曲線圖見(jiàn)圖A1。

P/W

P2,targ,H

P2,targ

P2,targ,L

Ptar(t)

Pact(t)

P1,targ

P1,act