面向工商業(yè)用戶的虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)與試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)分析報(bào)告-培訓(xùn)課件

面向工商業(yè)用戶的虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)與試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)二〇二三年七月12345背景與現(xiàn)狀關(guān)鍵技術(shù)目錄運(yùn)營(yíng)模式CONTENTS試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)發(fā)展建議2一、背景與現(xiàn)狀1.業(yè)務(wù)背景新型電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)資源容量緊缺p

截至2023年5月，我國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)達(dá)到8.3億千瓦，預(yù)計(jì)全年裝機(jī)增加2億千瓦左右。p

大規(guī)模波動(dòng)性可再生能源接入后，傳統(tǒng)“源隨荷動(dòng)”?的電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方式受到挑戰(zhàn)，靈活性調(diào)節(jié)資源容量不足。按2025年風(fēng)、光裝機(jī)10億千瓦測(cè)算，將產(chǎn)生5.62億千瓦的調(diào)節(jié)需求。單位:

億千瓦2020

2025

2030

2050波動(dòng)性可再生能源發(fā)電規(guī)模511102153404靈活煤電機(jī)組傳統(tǒng)天然氣發(fā)電機(jī)組1.51.82.3調(diào)節(jié)手段抽水蓄能0.320.030.680.21.221.76.1電化學(xué)儲(chǔ)能可再生能源功率調(diào)節(jié)需求2.65725.95.62各類可再生能源累計(jì)裝機(jī)規(guī)模1系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求預(yù)測(cè)231?數(shù)據(jù)于中電聯(lián)歷年《中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告》2?依據(jù)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》等預(yù)測(cè)一、背景與現(xiàn)狀2.政策現(xiàn)狀???????為了深入貫徹黨中央關(guān)于“雙碳”的重大戰(zhàn)略部署，國(guó)務(wù)院及有關(guān)部委陸續(xù)頒布了相關(guān)規(guī)劃及方案，要求以數(shù)字化、智能化技術(shù)助力源網(wǎng)荷儲(chǔ)智慧融合發(fā)展?！霸拼笪镆浦擎溸叀钡葦?shù)字化、智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各側(cè)逐步融合應(yīng)用，推動(dòng)傳統(tǒng)電力配置方式由部分感知、單向控制、計(jì)劃為主向高度感知、雙向互動(dòng)、智能高效轉(zhuǎn)變。適應(yīng)新能源大規(guī)模發(fā)展的平衡控制和調(diào)度體系逐步建成，源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)能力大幅提升?！蛾P(guān)于印發(fā)2030年前碳

《關(guān)于印發(fā)?“十四五”

《關(guān)于完善能源綠色低碳

《關(guān)于推進(jìn)新型電力負(fù)荷

國(guó)家能源局《關(guān)于公開(kāi)

《關(guān)于加快推進(jìn)能源數(shù)

國(guó)家能源局《新型電力達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》

現(xiàn)代能源體系規(guī)劃的通知

轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施

管理系統(tǒng)建設(shè)的通知》

征求電力現(xiàn)貨市場(chǎng)基本

字化智能化發(fā)展的若干

系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書（征求（國(guó)發(fā)〔2021〕23號(hào)）

》（發(fā)改能源〔2022〕

的意見(jiàn)》（發(fā)改能源〔

（發(fā)改辦運(yùn)行〔2022〕

規(guī)則、電力現(xiàn)貨市場(chǎng)監(jiān)

意見(jiàn)》（發(fā)改能源）意見(jiàn)稿）》）210號(hào)）2022〕206號(hào)）471號(hào)）管辦法意見(jiàn)的通知》2021.102022.1.292022.1.302022.6.242022.11.252023.3.312023.6.2大力提升電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力。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(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)、虛擬電廠等參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。省級(jí)電網(wǎng)基本具備5%以上的尖峰負(fù)荷響應(yīng)能力。大力提升電力負(fù)荷彈性。整合分散需求響應(yīng)資源，引導(dǎo)用戶優(yōu)化儲(chǔ)用電模式，高比例釋放居民、一般工商業(yè)用電負(fù)荷的彈性。爭(zhēng)到?2025?年，電力需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到推動(dòng)將需求側(cè)可調(diào)節(jié)資源納入電力電量平衡，探索建立以市場(chǎng)為主的需求響應(yīng)補(bǔ)償機(jī)制，全面調(diào)查評(píng)價(jià)需求響應(yīng)資源并建立分級(jí)分類清單，形成動(dòng)態(tài)的需求響應(yīng)資源做好“雙碳”目標(biāo)背景下的電力安全保供工作，加強(qiáng)電力運(yùn)行調(diào)節(jié)，深化電力負(fù)荷管理，2025年

，

系

統(tǒng)負(fù)荷控制能力達(dá)到本地區(qū)最大負(fù)荷20%以上，負(fù)荷監(jiān)測(cè)能力達(dá)到

本

地

區(qū)

最

大

負(fù)

荷70%以上。推動(dòng)電力用戶、售電企業(yè)和儲(chǔ)能、分布式發(fā)電、負(fù)荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網(wǎng)等新興市場(chǎng)主體參與電力現(xiàn)貨交易，充分激發(fā)和釋放用戶側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力。以數(shù)字化智能化電網(wǎng)支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)，提高負(fù)荷預(yù)測(cè)精度和新型電力負(fù)荷智能管理水平，推動(dòng)負(fù)荷側(cè)資源分層分級(jí)分類聚合及協(xié)同優(yōu)化管理，加快推動(dòng)負(fù)荷側(cè)資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。數(shù)字化、智能化技術(shù)助力源網(wǎng)荷儲(chǔ)智慧融合發(fā)展。推動(dòng)傳統(tǒng)電力配置方式由部分感知、單向控制、計(jì)劃為主向高度感知、雙向互動(dòng)、智能高效轉(zhuǎn)變。最大負(fù)荷的3%～5%。

庫(kù)。4一、背景與現(xiàn)狀2.政策現(xiàn)狀類別

發(fā)文單位國(guó)家政策名稱相關(guān)內(nèi)容國(guó)家發(fā)展改革委

《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》

開(kāi)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(chǔ)能、新國(guó)家能源局（發(fā)改能源〔2022〕210號(hào)）

能源汽車與電網(wǎng)（V2G)能量互動(dòng)等各類資源聚臺(tái)的虛擬電廠示范。政策《北京市“十四五”時(shí)期能源發(fā)展發(fā)揮電力在能源互聯(lián)網(wǎng)中的紐帶作用，挖掘需求響應(yīng)資源，聚集大型商務(wù)規(guī)劃》（京政發(fā)〔2022〕10號(hào)）

樓宇、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能設(shè)施等資源，建設(shè)虛擬電廠。北京市人民政府《上海市瞄準(zhǔn)新賽道促進(jìn)綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案（2022—2025年）》（滬府辦發(fā)〔2022〕12號(hào)）上海市人民政府辦公廳加快布設(shè)新能源終端和智能電網(wǎng)設(shè)施，發(fā)揮新能源微電網(wǎng)、智慧減碳虛擬電廠等項(xiàng)目示范作用，推動(dòng)光儲(chǔ)直柔等智能電網(wǎng)應(yīng)用。上海市機(jī)關(guān)事務(wù)

《上海市公共機(jī)構(gòu)綠色低碳循環(huán)發(fā)公共機(jī)構(gòu)綠色建筑應(yīng)積極推進(jìn)建筑負(fù)荷柔性改造工作，逐步開(kāi)展電力需求省市政策管理局展行動(dòng)方案》響應(yīng)試點(diǎn)，構(gòu)建“城市電倉(cāng)”，探索建設(shè)虛擬電廠。深圳市發(fā)展和改

《深圳市培育發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)集群積極鼓勵(lì)在新能源汽車V2G、建筑、商業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域開(kāi)展需求側(cè)響應(yīng)示革委員會(huì)行動(dòng)計(jì)劃（2022-2025年）》范應(yīng)用，試點(diǎn)建設(shè)虛擬電廠平臺(tái)，打造車網(wǎng)互動(dòng)“千車千樁”示范工程。推動(dòng)電動(dòng)汽車、氫燃料電池、智慧節(jié)能建筑等能源與交通、建筑領(lǐng)域的跨界融合，探索推廣V2G、商業(yè)儲(chǔ)能、虛擬電廠、“光伏+”等新型商業(yè)模湖北省人民政府

《湖北省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃辦公廳

》（鄂政發(fā)〔2022〕13號(hào)）式。5一、背景與現(xiàn)狀3.業(yè)務(wù)現(xiàn)狀工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源潛力巨大，不同行業(yè)調(diào)節(jié)情況參差不齊。截至2021年底，削峰負(fù)荷排名中前15的行業(yè)均為工業(yè)，合計(jì)2078.20萬(wàn)千瓦，占可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源庫(kù)容量的35.52%，其中行業(yè)主要集中在水泥、石灰和石膏制造、鋼壓延加工、煉鋼等；截至2021年底，填谷負(fù)荷排名中前15的行業(yè)均為工業(yè)，合計(jì)674.56萬(wàn)千瓦，占可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源庫(kù)容量的45.38%，其中行業(yè)主要集中在鋼壓延加工、煉鋼、電子和電工機(jī)械專用設(shè)備制造等。分行業(yè)（中類）削峰節(jié)負(fù)荷前15行業(yè)資源情況分行業(yè)（中類）填谷節(jié)負(fù)荷前15行業(yè)資源情況20001800160014001200100080060040020065432103503002502001501005087654321000行業(yè)名稱行業(yè)名稱6占資源庫(kù)的比例（%）用戶數(shù)（戶）容量（萬(wàn)千瓦）用戶數(shù)（戶）容量（萬(wàn)千瓦）占資源庫(kù)的比例（%）一、背景與現(xiàn)狀4.面臨的挑戰(zhàn)u

用戶種類繁多，感知交互難度大。需求側(cè)用戶類型種類多，因其生產(chǎn)特殊性，生產(chǎn)負(fù)荷模型感知監(jiān)測(cè)也不相同，設(shè)備品牌型號(hào)繁多，用戶設(shè)備信息及相關(guān)參數(shù)采集及監(jiān)測(cè)難度大。u

信息獲取不健全，可調(diào)節(jié)潛力評(píng)估準(zhǔn)確度低?？烧{(diào)節(jié)潛力分析涉及氣候、地域、用戶等多種因素，受用戶生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)安排影響極大，而相關(guān)信息涉及用戶核心數(shù)據(jù)，獲取困難，不健全信息導(dǎo)致不同應(yīng)用場(chǎng)景下的多時(shí)空尺度可調(diào)節(jié)潛力評(píng)估準(zhǔn)確度不高。分析預(yù)測(cè)u

用戶生產(chǎn)約束多，設(shè)備控制風(fēng)險(xiǎn)高。在接受用戶委托，對(duì)用戶側(cè)設(shè)備調(diào)節(jié)控制時(shí)，要考慮用控制優(yōu)化機(jī)制模式戶設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，操作難度大，如引起用戶設(shè)備損壞等風(fēng)險(xiǎn)，責(zé)任界定問(wèn)題比較棘手。u

市場(chǎng)機(jī)制不成熟，用戶常態(tài)化參與意愿低。單個(gè)工商業(yè)用戶調(diào)節(jié)能力有限，參與頻次少，用戶收益不高，導(dǎo)致用戶參與度較低，用戶改造實(shí)施較困難。u

需求側(cè)資源參與電網(wǎng)互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化工作仍處于起步階段。多元用戶負(fù)荷參與電網(wǎng)互動(dòng)時(shí)，各類用電設(shè)備、系統(tǒng)接口未按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開(kāi)展建設(shè)，導(dǎo)致用戶系統(tǒng)貫通和設(shè)備數(shù)據(jù)接入難度高、用戶側(cè)互動(dòng)能力建設(shè)改造成本高居不下。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用12345背景與現(xiàn)狀關(guān)鍵技術(shù)目錄運(yùn)營(yíng)模式CONTENTS試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)發(fā)展建議8二、關(guān)鍵技術(shù)1.潛力動(dòng)態(tài)分析-物理建模分析（1）明確行業(yè)生產(chǎn)流程、經(jīng)營(yíng)規(guī)律、生活特性及關(guān)鍵用電設(shè)備。分別對(duì)工業(yè)用戶、商業(yè)用戶、居民、新興負(fù)荷進(jìn)行生產(chǎn)工藝流程、典型用電設(shè)備及負(fù)荷特性分析，明確用戶負(fù)荷類型、功率、典型設(shè)備負(fù)荷占比等。（2）分析行業(yè)單體設(shè)備調(diào)節(jié)模式、調(diào)節(jié)方法，建立設(shè)備可調(diào)節(jié)潛力分析模型。結(jié)合用戶的生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)/生活習(xí)慣，分析典型設(shè)備功率調(diào)節(jié)方式、調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速度等，基于不同調(diào)節(jié)模式確定設(shè)備調(diào)節(jié)潛力上下限。（3）綜合考慮多類型設(shè)備響應(yīng)率及與用戶意愿，分析典型行業(yè)用戶可調(diào)節(jié)分析潛力?？紤]行業(yè)用戶參與意愿、多類型設(shè)備響應(yīng)率、產(chǎn)品質(zhì)量影響、用電成本等因素，聚合形成行業(yè)用戶可調(diào)節(jié)潛力的上限和下限。用戶參與意愿工業(yè)用戶商業(yè)用戶居民用戶新興負(fù)荷用戶約束及影響因素?可調(diào)節(jié)負(fù)荷潛力上限行業(yè)可調(diào)節(jié)潛力生產(chǎn)工藝流程商業(yè)類型城鎮(zhèn)/鄉(xiāng)村用電規(guī)律設(shè)備互動(dòng)響應(yīng)率關(guān)鍵用電設(shè)備經(jīng)營(yíng)時(shí)間用電模式發(fā)展規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)情況可調(diào)節(jié)負(fù)荷潛力下限用戶設(shè)備用電特性、調(diào)節(jié)模式、調(diào)節(jié)方法、調(diào)節(jié)速度等用電及調(diào)節(jié)成本典型用戶多類型用電設(shè)備可調(diào)節(jié)潛力分析模型9二、關(guān)鍵技術(shù)1.潛力動(dòng)態(tài)分析-數(shù)據(jù)聚類分析（1）宏觀負(fù)荷分析。橫向聚類分析不同行業(yè)/企業(yè)的用電負(fù)荷，得出具有避峰、迎峰等特性的企業(yè)?？v向聚類分析行業(yè)/用戶年負(fù)荷數(shù)據(jù)，得到其可移峰、移時(shí)的潛力。（2）?微觀負(fù)荷與工藝分析。構(gòu)建生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)工序網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)每道工序的時(shí)間可調(diào)節(jié)潛力進(jìn)行分析，通過(guò)設(shè)備調(diào)研和行業(yè)專家調(diào)研，對(duì)每道工序的可調(diào)節(jié)潛力容量進(jìn)行分析。（3）典型行業(yè)的可調(diào)節(jié)潛力分析。典型行業(yè)可調(diào)節(jié)潛力可以由取樣行業(yè)的可調(diào)節(jié)潛力進(jìn)行集合運(yùn)算得到，通過(guò)取并集獲得可調(diào)節(jié)潛力的上包絡(luò)線和下包絡(luò)線，通過(guò)取交集獲得置信度較高的可調(diào)節(jié)潛力值（或區(qū)間）。宏觀負(fù)荷分析橫向聚類分析微觀負(fù)荷與工藝分析典型行業(yè)可調(diào)節(jié)潛力分析縱向聚類分析典型行業(yè)

典型用戶典型行業(yè)聚類典型用戶聚類企業(yè)生產(chǎn)工序網(wǎng)絡(luò)圖不用電設(shè)備調(diào)節(jié)方式同

數(shù)據(jù)

迎

避聚類曲線分析潛力推算典型日分析潛力推算年負(fù)荷

聚類

年負(fù)荷

聚類數(shù)據(jù)

分析

數(shù)據(jù)

分析行業(yè)之間峰

峰特

特性

性生產(chǎn)工序可調(diào)潛力橫向分析設(shè)備調(diào)研專家調(diào)研行業(yè)特性用戶特性生產(chǎn)工序可調(diào)容量典型行業(yè)可調(diào)節(jié)潛力值（區(qū)間）10二、關(guān)鍵技術(shù)2.適應(yīng)調(diào)峰調(diào)頻場(chǎng)景的協(xié)調(diào)控制策略針對(duì)工業(yè)用戶生產(chǎn)負(fù)荷及非生產(chǎn)負(fù)荷、商業(yè)樓宇空調(diào)負(fù)荷、照明負(fù)荷及其他設(shè)備，結(jié)合用戶設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，采用電壓型、電流型、頻率型等控制技術(shù)對(duì)用戶側(cè)設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，構(gòu)建適應(yīng)調(diào)峰調(diào)頻場(chǎng)景的設(shè)備級(jí)、用戶級(jí)、區(qū)域級(jí)負(fù)荷調(diào)控方案。11二、關(guān)鍵技術(shù)2.適應(yīng)調(diào)峰調(diào)頻場(chǎng)景的協(xié)調(diào)控制策略鐵合金企業(yè)主要用電負(fù)荷為礦熱爐，根據(jù)《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?GB?21341-2017?鐵合金單位產(chǎn)品能源消耗限額》規(guī)定，新建及改建的鐵合金礦熱電爐應(yīng)采用矮煙罩半封閉或全封閉型，容量不小于25MVA。根據(jù)鐵合金礦熱爐通常采用恒電壓控制、生產(chǎn)電流在一定范圍內(nèi)波動(dòng)不會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)鐵合金日前計(jì)劃、日內(nèi)調(diào)節(jié)用電功率控制策略，通過(guò)調(diào)節(jié)鐵合金礦熱爐電極深度，實(shí)現(xiàn)鐵合金企業(yè)用電功率控制。12鐵合金用戶日負(fù)荷曲線鐵合金礦熱爐電極控制鐵合金用戶功率控制策略二、關(guān)鍵技術(shù)3.面向多元電力市場(chǎng)的報(bào)量報(bào)價(jià)策略虛擬電廠主要參與能量市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)。虛擬電廠參與能量市場(chǎng)機(jī)制為：首先，預(yù)估本輪各自競(jìng)價(jià)電量；其次，根據(jù)交易中心發(fā)布的信息，上報(bào)價(jià)格和供給量；最后經(jīng)交易中心撮合競(jìng)價(jià)并統(tǒng)一出清后，以出清價(jià)格進(jìn)行結(jié)算。虛擬電廠可參與的輔助服務(wù)類別主要有調(diào)峰輔助服務(wù)、調(diào)頻輔助服務(wù)和備用市場(chǎng)。虛擬電廠參與輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制為：首先，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度中心發(fā)布的信息，參與日前申報(bào)；最后，經(jīng)調(diào)度中心出清結(jié)果。13VPP參與能量市場(chǎng)交易機(jī)制VPP參與輔助服務(wù)市場(chǎng)交易機(jī)制二、關(guān)鍵技術(shù)3.面向多元電力市場(chǎng)的報(bào)量報(bào)價(jià)策略虛擬電廠參與電力市場(chǎng)報(bào)量報(bào)價(jià)主要有三種策略，分別為基于預(yù)測(cè)出清電價(jià)的策略、基于博弈論的策略和自適應(yīng)學(xué)習(xí)的策略。第一種是以略低于交易歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)模型得出的預(yù)測(cè)出清值進(jìn)行報(bào)價(jià)；第二種是根據(jù)估計(jì)競(jìng)爭(zhēng)行為，進(jìn)行邊際報(bào)價(jià)；第三種是用Q學(xué)習(xí)算法模擬博弈過(guò)程，進(jìn)行更完善的報(bào)價(jià)。基于預(yù)測(cè)出清電價(jià)的策略基于博弈論的策略自適應(yīng)學(xué)習(xí)的策略p

第一步：根據(jù)電力市場(chǎng)的交易的歷史數(shù)據(jù)修正預(yù)測(cè)模型，并將電力市場(chǎng)出清電價(jià)的預(yù)測(cè)值提交給VPP參考；p

第一步：將競(jìng)爭(zhēng)VPP等效為一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)VPP，根據(jù)現(xiàn)有的競(jìng)價(jià)博弈模型估計(jì)競(jìng)爭(zhēng)VPP的行為，作為VPP博弈的策略集；p

第一步：VPP依據(jù)交易的歷史數(shù)據(jù)，判斷電力市場(chǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)，制定有利于自身利益的報(bào)價(jià)策略。p

第二步：用Q學(xué)習(xí)算法模擬博弈過(guò)程。依據(jù)此自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型，預(yù)測(cè)競(jìng)爭(zhēng)VPP可能采取的行為，有效避免VPP在競(jìng)價(jià)過(guò)程中對(duì)市場(chǎng)狀態(tài)的錯(cuò)誤判斷，進(jìn)一步完善報(bào)價(jià)機(jī)制，提高報(bào)價(jià)效率。p

第二步：VPP以略低于預(yù)測(cè)出清電價(jià)來(lái)制定競(jìng)標(biāo)時(shí)刻的報(bào)價(jià)，確保自身機(jī)組發(fā)電容量能夠全部參與市場(chǎng)交易，同時(shí)保證自身利潤(rùn)達(dá)到最大化。p

第二步：依據(jù)估計(jì)到的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手反應(yīng)調(diào)整報(bào)價(jià)策略，使自己作為邊際報(bào)價(jià)，博弈模型的納什均衡策略組合即為VPP參與博弈的最佳競(jìng)爭(zhēng)策略。14二、關(guān)鍵技術(shù)4.針對(duì)所聚合單體用戶的響應(yīng)效果評(píng)估核證技術(shù)依據(jù)《GB/T?37016-2018?電力用戶需求響應(yīng)節(jié)約電力測(cè)量與驗(yàn)證技術(shù)要求?》，通過(guò)對(duì)單體用戶的基線負(fù)荷計(jì)算、互動(dòng)有效性判定、節(jié)約電力（或消納填谷電量）計(jì)算，并按照補(bǔ)貼規(guī)則對(duì)用戶進(jìn)行結(jié)算。節(jié)約電力有效計(jì)算互動(dòng)結(jié)算基線負(fù)荷有效性判定消納填谷電量1.基礎(chǔ)分析2.判定3.計(jì)算4.結(jié)算15二、關(guān)鍵技術(shù)4.針對(duì)所聚合單體用戶的響應(yīng)效果評(píng)估核證技術(shù)節(jié)約電力計(jì)算響應(yīng)有效性判定第一步：以T0為周期，記錄執(zhí)行需求響應(yīng)當(dāng)日需求響應(yīng)期所轄各數(shù)據(jù)采集時(shí)刻的負(fù)荷值，得到用戶需求響應(yīng)期的實(shí)測(cè)負(fù)荷通過(guò)需求響應(yīng)削減用電負(fù)荷時(shí)，電力用戶（負(fù)荷集成商）在需求響應(yīng)過(guò)程中如同時(shí)滿足：第二步：節(jié)約電力即為基線負(fù)荷平均值與實(shí)測(cè)負(fù)荷平均值的差，①響應(yīng)時(shí)段最大負(fù)荷不高于基線最大負(fù)荷；②響應(yīng)時(shí)段平均負(fù)荷低于基線平均負(fù)荷，其差值大于等于響應(yīng)能力確認(rèn)值的80%，則視為有效響應(yīng)，否則視為無(wú)效響應(yīng)。其差值大于響應(yīng)能力確認(rèn)值的120%，按照響應(yīng)能力確認(rèn)值的120%計(jì)算。消納（填谷）電量計(jì)算利用用戶的歷史用電負(fù)荷信息計(jì)算用戶的需求響應(yīng)基線負(fù)荷，同時(shí)根據(jù)用戶在參與需求響應(yīng)過(guò)程中的用電負(fù)荷信息、響應(yīng)持續(xù)時(shí)間等，計(jì)算用戶消納的可再生能源電量。16二、關(guān)鍵技術(shù)5.考慮電網(wǎng)安全的虛擬電廠入網(wǎng)測(cè)試技術(shù)虛擬電廠通過(guò)先進(jìn)的通信系統(tǒng)，調(diào)控電力資源的傳輸與分配。虛擬電廠接入電網(wǎng)時(shí)，廣泛存在通信延遲、電壓波動(dòng)等問(wèn)題，可能威脅電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。為了保障虛擬電廠與電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，需結(jié)合各類資源的特性，形成構(gòu)建通信、物理全方位測(cè)試技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬電廠入網(wǎng)的安全測(cè)試。資源特性接入判定通信測(cè)試物理測(cè)試VPP內(nèi)部資源種類：源：分布式光伏???????分散式風(fēng)電荷：可調(diào)節(jié)負(fù)荷???????可轉(zhuǎn)移負(fù)荷儲(chǔ)：分布式儲(chǔ)能接口功能一致性測(cè)試與驗(yàn)證:正常：響應(yīng)調(diào)度命令能力的特征參數(shù)測(cè)試異常：運(yùn)行特征測(cè)試（電壓，頻率異常響應(yīng)測(cè)試）故障：離網(wǎng)能力的測(cè)試（離網(wǎng)與重新并網(wǎng)）機(jī)密性：安全協(xié)議與通信測(cè)試有效性：安全配置和訪問(wèn)控制測(cè)試安全性：模擬攻擊與滲透測(cè)試潛在性：漏洞掃描和安全審計(jì)一???致：能接入?不一致：不接入?微服務(wù)架

啟發(fā)式符合規(guī)范要求否運(yùn)行特性調(diào)節(jié)特性響應(yīng)特性協(xié)議加密性驗(yàn)證身份認(rèn)證有效性構(gòu)算法整改建議是有限狀態(tài)

規(guī)劃算機(jī)技術(shù)漏洞威脅潛在性數(shù)據(jù)傳輸安全性法運(yùn)行17二、關(guān)鍵技術(shù)6.虛擬電廠運(yùn)行仿真技術(shù)虛擬電廠運(yùn)行仿真技術(shù)可為虛擬電廠運(yùn)行提供決策支持和運(yùn)行方案參考。仿真平臺(tái)由基本信息管理模塊、運(yùn)行功能模塊以及能效評(píng)估模塊所構(gòu)成。仿真運(yùn)行的步驟是：首先，考慮資源和負(fù)荷的各種特性，建立基于時(shí)空與時(shí)間的分布模型；其次，根據(jù)資源和負(fù)荷的分布模型建立虛擬電廠各單元數(shù)學(xué)模型，并構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)和約束條件；最后，在設(shè)置完仿真參數(shù)后開(kāi)展運(yùn)行仿真并根據(jù)仿真結(jié)果及目標(biāo)進(jìn)行分析評(píng)估。基本信息管理模塊資源及負(fù)荷時(shí)空時(shí)間分布模型建模虛擬發(fā)電機(jī)組類型管理虛擬發(fā)電機(jī)組元數(shù)據(jù)管理資源時(shí)空耦合特性資源時(shí)空耦合差異性負(fù)荷類型及其特性負(fù)荷關(guān)聯(lián)性運(yùn)行功能模塊資源時(shí)空時(shí)間分布模型負(fù)荷時(shí)空時(shí)間分布模型負(fù)荷預(yù)測(cè)仿真模塊基于用戶特性的負(fù)荷預(yù)測(cè)仿真基于時(shí)間維度的負(fù)荷預(yù)測(cè)仿真虛擬電廠負(fù)荷預(yù)測(cè)仿真虛擬電廠內(nèi)部建模及仿真目標(biāo)構(gòu)建風(fēng)機(jī)模型光伏模型儲(chǔ)能模型負(fù)荷模型發(fā)電調(diào)度仿真模塊有功損耗最小確定目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建約束條件調(diào)度成本最小資源預(yù)測(cè)評(píng)估電壓偏差最小響應(yīng)評(píng)估能效評(píng)估模塊仿真運(yùn)行及評(píng)估負(fù)荷預(yù)測(cè)評(píng)估參數(shù)設(shè)置仿真運(yùn)行分析評(píng)估18虛擬電廠仿真運(yùn)行平臺(tái)總體架構(gòu)虛擬電廠仿真步驟12345背景與現(xiàn)狀關(guān)鍵技術(shù)目錄運(yùn)營(yíng)模式CONTENTS試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)發(fā)展建議19三、運(yùn)營(yíng)模式1.虛擬電廠參與交易品種虛擬電廠參與電網(wǎng)互動(dòng)可為電網(wǎng)和市場(chǎng)主體提供價(jià)值，包括縮小峰谷差，幫助電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行；幫助市場(chǎng)主體減輕偏差考核壓力；以低成本替代傳統(tǒng)機(jī)組提供調(diào)峰輔助服務(wù)等。具體而言，虛擬電廠可參與多時(shí)間尺度的需求響應(yīng)、輔助服務(wù)、電能量交易。目前以單邊交易為主，未來(lái)有望進(jìn)一步培育虛擬電廠市場(chǎng)參與能力，以發(fā)電側(cè)等同身份參與雙邊交易。市場(chǎng)

時(shí)間尺度

交易區(qū)域交易組織形式典型省份中長(zhǎng)期湖北：每年按日前最高限價(jià)20元/kW，日內(nèi)最高限價(jià)25元/kW組織交易。需求響應(yīng)多采用邀約單邊報(bào)量固定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼、單邊報(bào)量報(bào)價(jià)邊際出清省內(nèi)甘肅：日內(nèi)提前2小時(shí)向市場(chǎng)主體發(fā)布中標(biāo)時(shí)段、響應(yīng)負(fù)荷、邊際價(jià)格。市場(chǎng)初期，需求響應(yīng)市場(chǎng)交易時(shí)序根據(jù)省間現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)際出清情況相應(yīng)順延。短期中長(zhǎng)期省內(nèi)、區(qū)域暫無(wú)，可參考江蘇、湖北調(diào)節(jié)容量簽約形式。可探索雙邊點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易。單邊報(bào)量固定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼、單邊報(bào)輔助服務(wù)量報(bào)價(jià)邊際出清、雙邊協(xié)商、雙

上海調(diào)峰：實(shí)時(shí)市場(chǎng)申報(bào)容量單位為?0.01MW，時(shí)間單位為15分鐘，最短短期中長(zhǎng)期現(xiàn)貨省內(nèi)、區(qū)域

邊競(jìng)價(jià)邊際出清、掛牌交易等省內(nèi)、區(qū)域

雙邊協(xié)商、掛牌、集中競(jìng)價(jià)省內(nèi)、區(qū)域

分段報(bào)量報(bào)價(jià)邊際出清持續(xù)時(shí)間為30分鐘。報(bào)價(jià)上限值為400?元/MWh。重慶調(diào)頻：市場(chǎng)初期暫定調(diào)頻容量?jī)r(jià)格為日前3元/MW，日內(nèi)10元/MW。暫無(wú)，該品種應(yīng)主要考慮小型發(fā)電機(jī)組聚合參與交易。電能量山西：“負(fù)荷類”虛擬電廠以“報(bào)量報(bào)價(jià)”方式參與現(xiàn)貨市場(chǎng)。每日各交易時(shí)段分別申報(bào)用電負(fù)荷上下限以及遞減的3-10段用電電力-價(jià)格曲線，按20照“負(fù)發(fā)電”模式參與現(xiàn)貨市場(chǎng)出清，形成現(xiàn)貨運(yùn)行日用電計(jì)劃曲線。三、運(yùn)營(yíng)模式2.虛擬電廠參與需求響應(yīng)虛擬電廠可以廣泛參與省級(jí)電力需求響應(yīng)，主要流程包括虛擬電廠資源聚合、需求響應(yīng)注冊(cè)簽約、可調(diào)節(jié)潛力分析預(yù)測(cè)、響應(yīng)指令下達(dá)、優(yōu)化調(diào)節(jié)策略執(zhí)行、互動(dòng)調(diào)節(jié)效果評(píng)估以及補(bǔ)貼效益測(cè)算。響

應(yīng)

指

令

下

達(dá)需

求

響

應(yīng)

注

冊(cè)

簽

約互

動(dòng)

調(diào)

節(jié)

效

果

評(píng)

估2461357虛

擬

電

廠

資

源

聚

合可

調(diào)

節(jié)

潛

力

分

析

預(yù)

測(cè)優(yōu)

化

調(diào)

節(jié)

策

略

執(zhí)

行補(bǔ)

貼

效

益

測(cè)

算21三、運(yùn)營(yíng)模式3.虛擬電廠參與輔助服務(wù)市場(chǎng)交易申報(bào)500045004000350030002500200015001000500負(fù)荷曲線申報(bào)曲線輔助服務(wù)市場(chǎng)由調(diào)度中心組織，通常對(duì)需求側(cè)資源（虛擬電廠、儲(chǔ)能等）設(shè)獨(dú)立交易品種，包括調(diào)峰和調(diào)頻輔助服務(wù)，部分地區(qū)將調(diào)峰進(jìn)一步細(xì)分為調(diào)峰（升負(fù)荷）和頂峰（減負(fù)荷）輔助服務(wù)。負(fù)荷類虛擬電廠主要參與減負(fù)荷輔助服務(wù)。0

000

00.30.30.30.30.3000000評(píng)估市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，簽訂代理協(xié)議/合同動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)負(fù)荷需求與可調(diào)節(jié)潛力00

0

0

0

0

0

0分析市場(chǎng)行情015min時(shí)間點(diǎn)市場(chǎng)決策與量（曲線）價(jià)申報(bào)13:00-13:15出清結(jié)果12:45-13:00出清結(jié)果12:30-12:45出清結(jié)果交易出清交易公告……16014012010080250優(yōu)化調(diào)控策略與用電計(jì)劃編制結(jié)算盈利分成與效果考核250跟蹤交易結(jié)果執(zhí)行05010015020025022預(yù)出清三、運(yùn)營(yíng)模式4.虛擬電廠參與現(xiàn)貨市場(chǎng)時(shí)段下限上限在虛擬電廠參與現(xiàn)貨市場(chǎng)探索中，山西先行將虛擬電廠引入日前現(xiàn)貨市場(chǎng)。在山西交易規(guī)則中工商業(yè)虛擬電廠主要應(yīng)歸類于負(fù)荷類虛擬電廠，具體交易步驟為日前申報(bào)各時(shí)段負(fù)荷上下限與3-10段遞減的價(jià)格曲線，按“負(fù)發(fā)電”的模式參與出清，形成次日用電計(jì)劃曲線；或按月確定參與調(diào)節(jié)時(shí)段，?日前申報(bào)調(diào)節(jié)容量。00:15-06:0006:15-12:0012:15-16:0016:15-21:0021:15-14:00Pmini0.8PminiPmini1.2PmaxiPmaxiPmaxi0.8PminiPminiPmaxi1.2Pmaxi4003503002502001502300.511.522.512345背景與現(xiàn)狀關(guān)鍵技術(shù)目錄運(yùn)營(yíng)模式CONTENTS試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)發(fā)展建議24四、試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)1.虛擬電廠建設(shè)總體方案?

資源層：通過(guò)部署虛擬電廠終端、負(fù)荷監(jiān)測(cè)模塊、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多類型用戶資源和負(fù)荷聚合商等虛擬發(fā)電資源的資源感知、監(jiān)測(cè)和聚合管理。?

網(wǎng)絡(luò)層：通過(guò)4G/5G專網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)資源層與平臺(tái)層的數(shù)據(jù)上傳和指令下發(fā)。?

平臺(tái)層：通過(guò)高載能負(fù)荷終端直連或聚合系統(tǒng)聚合接入兩種方式接入虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)，虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)對(duì)各類虛擬發(fā)電資源實(shí)現(xiàn)聚合管理、潛力預(yù)測(cè)、運(yùn)行管控、效果評(píng)估等能力。25四、試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)2.樓宇空調(diào)負(fù)荷在線聚合樓宇空調(diào)負(fù)荷具備調(diào)節(jié)速度快、互動(dòng)效果好等優(yōu)勢(shì)，但分布零散、體量龐大、類型多樣，改造成本高。通過(guò)與美的等主流家電廠商合作，借助家電廠商的用戶運(yùn)營(yíng)能力，從互聯(lián)網(wǎng)側(cè)接入海量空調(diào)負(fù)荷，進(jìn)而起到低成本、便捷化、可復(fù)制、規(guī)?；木酆闲?yīng)。2023年，已在北京、上海、浙江、河北、河南、四川、福建等省份開(kāi)展了試點(diǎn)驗(yàn)證。四、試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)3.高載能工業(yè)負(fù)荷試點(diǎn)示范工業(yè)企業(yè)用戶調(diào)節(jié)潛力巨大，但受用戶意愿、生產(chǎn)工藝等因素影響，無(wú)法精準(zhǔn)高效調(diào)節(jié)。在甘肅選取碳化硅典型高載能工業(yè)企業(yè)，分析其生產(chǎn)特性、工藝特性，制定匹配用戶生產(chǎn)需求的調(diào)控策略。在用戶側(cè)部署虛擬電廠終端等設(shè)備，將企業(yè)電爐等可調(diào)節(jié)資源接入省級(jí)平臺(tái)統(tǒng)一調(diào)控，形成不低于2MW的虛擬發(fā)電能力，實(shí)現(xiàn)高載能工業(yè)可調(diào)資源的可觀、可測(cè)、可調(diào)、可用。四、試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)4.大型商業(yè)樓宇試點(diǎn)示范商業(yè)樓宇用戶對(duì)于室內(nèi)溫度要求較高，用戶意愿是需重點(diǎn)考慮的因素。在浙江地區(qū)選取大型商超、辦公樓、學(xué)校等商業(yè)樓宇用戶，在用戶側(cè)部署虛擬電廠終端、環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置等設(shè)備，通過(guò)調(diào)節(jié)空調(diào)出水溫度、電流比等方式，在不影響用戶體感的情況下實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)柔性調(diào)控。28四、試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)5.需求側(cè)可調(diào)節(jié)潛力分析系統(tǒng)2022年8月15日由于陜西省關(guān)中大部、陜南大部出現(xiàn)?35-38℃，導(dǎo)致11:00-22:00?時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)電力平衡缺口，以晚高峰17:00為例，全省負(fù)荷調(diào)節(jié)需求