負荷側虛擬電廠管控平臺功能導則

中國標準文獻分類號團體標準XXXXXXXXXX-XX-XX發(fā)布中國電工技術學會發(fā)布T/CESXXX-XXXX 2規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14縮略語 5功能定位 6功能架構 7功能描述 8功能要求 8.1全景概覽 48.2系統(tǒng)監(jiān)測 48.3潛力分析 58.4調度優(yōu)化 68.5電網(wǎng)互動 78.6市場交易 ⅡT/CESXXX-XXXX本文件按照GB/T1.1—2009《標準化工作導則第1部分標準的結構與編寫》給出的規(guī)則起草。為規(guī)范負荷側虛擬電廠管控平臺功能建設，實現(xiàn)負荷側虛擬電廠管控平臺功能統(tǒng)一、業(yè)務協(xié)同，提高負荷側虛擬電廠管控水平，特制定《負荷側虛擬電廠管控平臺功能導則》。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本標準由國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團有限公司提出。本文件由中國電工技術學會標準工作委員會能源智慧化工作組歸口。本文件起草單位：國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院、國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團有限公司、華北電力大學、國網(wǎng)綜合能源服務集團有限公司。本文件主要起草人（按對標準的貢獻大小排列）：李強、王金浩、劉迪、劉澤三、孟洪民、張維、王奔、張治志、李芳、徐哲男、劉柱、許劍、李炳森、常瀟、程雪婷、王孟強、張文娟、王琰潔、閆晨陽、黃澍、閆廷廷、李杉、趙晴、李廷順、李娜、王冰、閻譽榕。本文件為首次發(fā)布。1T/CESXXX-XXXX本標準規(guī)定了負荷側虛擬電廠管控平臺的功能定位、功能架構、功能描述、功能要求。本標準適用于負荷側虛擬電廠管控平臺設計、開發(fā)及應用。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是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。GB/T2589綜合能耗計算通則GB/T13730地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件GB/T31991電能服務管理平臺技術規(guī)范GB/T32127需求響應效果監(jiān)測與綜合效益評價導則GB/T33593分布式電源并網(wǎng)技術要求GB/T35681電力需求響應系統(tǒng)功能規(guī)范GB/T36548電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范GB/T37136電力用戶供配電設施運行維護規(guī)范GB/T36377-2018計量器具識別編碼DL/T516-2017電力調度自動化系統(tǒng)運行管理規(guī)程DL/T1008電力中長期交易平臺功能規(guī)范DL∕T1644-2016電力企業(yè)合同能源管理技術導則DL/T1867-2018電力需求響應信息交換規(guī)范DL/T2162-2020用戶參與需求響應基線負荷評價方法DL5003電力系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程Q/GDW373-2009電力用戶用電信息采集系統(tǒng)功能規(guī)范3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1虛擬電廠virtualpowerplant指一種通過先進信息通信技術和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車等分布式能源資源的聚合和協(xié)調優(yōu)化，以作為一個特殊電廠參與電力市場和電網(wǎng)運行的電源協(xié)調管理系統(tǒng)。3.2負荷側Loadside指用戶終端采用滅弧措施的引出線所接的設備或輸電線路，以作為發(fā)電廠安排日發(fā)電計劃，確定電力系統(tǒng)運行方式和主變壓器、發(fā)電機組等設備檢修計劃以及制變電所、發(fā)電廠擴建新建規(guī)劃的依據(jù)。2T/CESXXX-XXXX3.3分布式電源distributedgeneration指分散布置在虛擬電廠內、以資源環(huán)境效益最大化確定方式和容量的發(fā)電系統(tǒng)，如光伏發(fā)電站、風力發(fā)電機等，可獨立運行，也可并網(wǎng)運行，將用戶多種能源需求，以及資源配置狀況進行系統(tǒng)整合優(yōu)化，采用需求應對式設計和模塊化配置的新型能源系統(tǒng)，是相對于集中供能的分散式供能方式。3.4能耗energyconsumption是反映虛擬電廠內各類能源消費水平和節(jié)能降耗狀況的主要指標，衡量虛擬電廠能源消費活動中對能源的利用程度，反映能源消費結構和能源利用效率的變化。3.5電力調度powerdispatching指為了保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、對外可靠供電、各類電力生產(chǎn)工作有序進行而采用的一種有效的管理手段。具體工作內容是依據(jù)各類信息采集設備反饋回來的數(shù)據(jù)信息，或監(jiān)控人員提供的信息，結合電網(wǎng)實際運行參數(shù)，如電壓、電流、頻率、負荷等，綜合考慮各項生產(chǎn)工作開展情況，對電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行狀態(tài)進行判斷，通過自動系統(tǒng)發(fā)布操作指令，指揮控制系統(tǒng)進行調整，如調整發(fā)電機出力、調整負荷分布、投切電容器、電抗器等，從而確保電網(wǎng)持續(xù)安全穩(wěn)定運行。3.6調峰調頻peakshavingandfrequencyregulation分為調峰和調頻兩項工作。調峰是指通過電力系統(tǒng)調度，實現(xiàn)對虛擬電廠內各發(fā)電機組、風電場、光伏發(fā)電站和儲能電站有功出力的按需分配，來維持系統(tǒng)功率滿足負荷不斷變化的控制過程。調頻分為一次調頻與二次調頻：一次調頻是指由發(fā)電機組調速系統(tǒng)的頻率特性所固有的能力，隨頻率變化而自動進行頻率調整；二次調頻是指當電力系統(tǒng)負荷或發(fā)電出力發(fā)生較大變化時，一次調頻不能恢復頻率至規(guī)定范圍時采用的調頻方式。3.7需求響應demandresponse電力需求響應的簡稱，指當電力批發(fā)市場價格升高或系統(tǒng)可靠性受威脅時，電力用戶接收到供電方發(fā)出的誘導性減少負荷的直接補償通知或者電力價格上升信號后，改變其固有的習慣用電模式，達到減少或者推移某時段的用電負荷而響應電力供應，從而保障電網(wǎng)穩(wěn)定，并抑制電價上升的短期行為。3.8基線負荷baselineload按照一定計算規(guī)則，依據(jù)參與需求響應用戶特定時間段歷史負荷數(shù)據(jù)計算得出的用戶用4縮略語VPP：虛擬電廠（VirtualPowerPlant）3T/CESXXX-XXXXSOC：荷電狀態(tài)（StateOfCharge）APC：自動功率控制（AutomaticPowerControl）5功能定位負荷側虛擬電廠管控平臺可為虛擬電廠綜合平臺商提供全景概覽、系統(tǒng)監(jiān)測、潛力分析、調度優(yōu)化、電網(wǎng)互動、市場交易功能，利用平臺優(yōu)勢引導用戶參與到虛擬電廠建設中，主導電力市場和電網(wǎng)運行發(fā)展，并根據(jù)不同功能服務類型獲得相應收益。6功能架構負荷側虛擬電廠管控平臺功能架構如圖1所示，從功能分類、模塊設計和業(yè)務流程角度展示了負荷側虛擬電廠管控平臺全景概覽、系統(tǒng)監(jiān)測、潛力分析、調度優(yōu)化、電網(wǎng)互動、市場交易的功能架構設計。7功能描述負荷側虛擬電廠管控平臺主要包括：a)全景概覽是指對虛擬電廠各類資源的容量調度狀態(tài)進行概覽，對資源總配置容量、當前運行總容量以及可響應總容量進行展示，綜合考慮各種能源響應潛力以及響應可信度，對歷史響應效果進行評估。b)系統(tǒng)監(jiān)測是指對虛擬電廠內各類資源數(shù)據(jù)實施監(jiān)測，包括全局監(jiān)測、分布式電源監(jiān)測、用戶側資源監(jiān)測以及儲能電站監(jiān)測，使管理者在第一時間內了解當前系統(tǒng)運行狀況。c)潛力分析是指對用戶潛力、儲能潛力與新能源發(fā)電潛力進行評估，基于負荷資源狀態(tài)、負荷調控方法等分析可調控潛力，并以可視化圖表展示；對用戶信用等級進行評估，決定排序優(yōu)先度。4T/CESXXX-XXXXd)調度優(yōu)化是指日前調度優(yōu)化與日內調度優(yōu)化的集合。日前調度優(yōu)化以虛擬電廠內各項監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎，求解各種資源的預測數(shù)據(jù)，并以此制定日前協(xié)調優(yōu)化方案，對廠內各種資源實行優(yōu)化控制。日內調度優(yōu)化以電網(wǎng)上層指令與運行數(shù)據(jù)為參考，根據(jù)分布式電源設備日內實際出力情況，制定虛擬電廠日內調度控制策略，同時設置調度評估反饋與電網(wǎng)緊急控制模塊，保證正常運行。e)電網(wǎng)互動是指整合負荷側資源，使用戶之間、用戶和電網(wǎng)之間形成網(wǎng)絡互動和即時連接，利用需求響應、負荷控制等互動手段，實現(xiàn)電力產(chǎn)業(yè)流程的智能化、信息化、分級化互動管理。f)市場交易是指以基線負荷計算為基礎，開展虛擬電廠范圍內的基礎電力模擬交易服務，包含交易流程管理、交易信息展示、客戶服務管理、合同管理等，向有需求的用戶提供VPP響應指令生成輔助功能，在響應結算、偏差考核管理業(yè)務中提供業(yè)務支持。8功能要求8.1全景概覽8.1.1構成單元概覽可對虛擬電廠內各類資源（儲能、分布式電源、電動汽車、重點負荷等）的容量調度狀態(tài)進行全局概覽。8.1.2響應能力概覽可通過3D圖形等可視化形式，展示VPP資源的總配置容量、當前運行總容量、可響應總容量以及虛擬電廠的當前最大響應能力、當前最小響應能力、最大響應時長、最小響應時長、可響應時段統(tǒng)計等指標。8.1.3響應效果概覽可顯示虛擬電廠歷史響應效果評估情況。8.2系統(tǒng)監(jiān)測8.2.1系統(tǒng)全局監(jiān)測8.2.1.1資源能耗展示應對虛擬電廠內的公共資源、居民用戶、充電樁的能耗水平進行展示，提供基于不同用戶、不同編號設備的能耗的詳細展示，支持展示所選擇對象在一定時間內的能耗展示。8.2.1.2綜合指標展示應構建虛擬電廠運行關鍵綜合指標體系和評價分析方法，對虛擬電廠運行實際結果的電量自給率、可再生能源占比、可再生能源利用率、節(jié)能減排量、峰谷電系數(shù)等綜合指標的展示。8.2.2分布式電源監(jiān)測8.2.2.1氣象數(shù)據(jù)展示5T/CESXXX-XXXX應通過對園區(qū)范圍內的氣象相關數(shù)據(jù)，從日、月、年的不同時間范圍內的氣象數(shù)據(jù)進行展示，并輸出日前的溫度、風速和光照的下一日預測結果。8.2.2.2預測出力展示應通過氣象信息的采集和分析，以客觀設備數(shù)據(jù)為依據(jù)，以虛擬電廠的分布式光伏發(fā)電設備為對象，結合氣象信息預測分析數(shù)據(jù)，對某個時間段的光伏情況進行預測分析，展示下一日的光伏出力功率預測結果。8.2.2.3實時出力展示應對虛擬電廠分布式光伏實際運行的出力功率、發(fā)電量、運行效率等實時出力數(shù)據(jù)，以設備為單位，對不同時間尺度的實際出力情況進行展示。8.2.3用戶側資源監(jiān)測8.2.3.1資源信息展示應通過對負荷側的負荷預測和可控負荷的分析，對負荷預測方案、資源設備參數(shù)等信息進行展示。8.2.3.2資源負荷監(jiān)測應負荷監(jiān)測模塊是在虛擬電廠發(fā)布調度指令后，對負荷側的公共資源、居民用戶等用電方的實時負荷情況進行監(jiān)測、統(tǒng)計、展示的功能。8.2.3.3負荷側資源調度策略展示應根據(jù)接收的調控中心信息分析結果和調度指令，實時生成、展示負荷側資源負荷響應調度計劃。8.2.3.4調度信息展示應對負荷側資源調度信息的狀態(tài)信息進行展示。8.2.4儲能電站監(jiān)測8.2.4.1儲能監(jiān)測應對儲能的充放電量、SOC狀態(tài)、實時運行負荷進行監(jiān)測，實現(xiàn)儲能設備特性的可視化，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行展示。8.2.4.2儲能充放電監(jiān)測應對日前調度優(yōu)化模塊生成的儲能充放電調度計劃方案進行展示。8.2.4.3調度信息展示應對儲能電站調度信息的狀態(tài)信息進行展示。8.3潛力分析8.3.1用戶潛力分析6T/CESXXX-XXXX應對居民用戶、公共設施及電動汽車等用戶側負荷資源，進行響應執(zhí)行情況、響應指標、響應信用指數(shù)進行分析排序，對不同負荷資源的響應潛力進行評估，進行多樣化的圖標展示，并對用戶最大調峰潛力進行展示，并且該數(shù)據(jù)作為虛擬電廠用戶需求響應策略優(yōu)化的邊界，參與調度優(yōu)化計算。8.3.2儲能潛力分析應對儲能的儲電現(xiàn)狀、最大調峰功率、最大功率調峰持續(xù)時間、儲能配置總容量、響應速度信息進行展示，并且將該數(shù)據(jù)作為對儲能進行調度的基礎數(shù)據(jù)，參與調度優(yōu)化計算，并將儲能的調度結果進行展示，實現(xiàn)儲能的調峰作用。8.3.3新能源潛力分析應對新能源發(fā)電狀態(tài)、發(fā)電功率、最大功率持續(xù)時間、配置總容量、響應速度信息進行展示，并且將該數(shù)據(jù)作為對新能源系統(tǒng)進行調度的基礎數(shù)據(jù)，參與調度優(yōu)化計算，并將新能源的調度結果進行展示。8.3.4用戶信用評級宜對虛擬電廠用戶在需求響應等業(yè)務上的實際表現(xiàn)進行評級，以決定用戶的業(yè)務補貼額度和未來參與業(yè)務的排序優(yōu)先度的功能。8.4調度優(yōu)化8.4.1監(jiān)測數(shù)據(jù)分析應對總體用電量、區(qū)域負荷水平、分布式發(fā)電、儲能充放電、響應負荷等數(shù)據(jù)進行處理分析，求解各資源的預測運行數(shù)據(jù)，作為日前協(xié)調優(yōu)化方案的輸出基礎。并考慮各方的可調負荷，作為優(yōu)化調度調峰邊界，參與調度優(yōu)化計算。8.4.2日前運行優(yōu)化分析計算應通過對發(fā)電單元出力、用電負荷、儲能裝置充放電策略、可控負荷運行調整、電網(wǎng)出力等指標的優(yōu)化預測，并考慮供需關系平衡，計算下一日的虛擬電廠調度優(yōu)化結果。8.4.3日前優(yōu)化調度方案生成應根據(jù)求解的協(xié)調優(yōu)化結果，生成各個資源的協(xié)調優(yōu)化方案，包括負荷側資源的響應計劃、負荷側資源可調容量、儲能充放電計劃、電網(wǎng)購電計劃等方案。8.4.4資源協(xié)調優(yōu)化控制應以協(xié)調優(yōu)化方案作為控制依據(jù)，對公共資源、可控用戶負荷、集中式儲能等生成日前控制調度指令，各資源接受調度指令生成運行計劃，從而有效實行協(xié)調優(yōu)化方案。8.4.5大電網(wǎng)調度指令分析應分析電網(wǎng)的上層調度指令和運行數(shù)據(jù)接入，獲取電網(wǎng)情況，網(wǎng)供電網(wǎng)、調度電量的最高最低負荷數(shù)值及發(fā)生時間，作為虛擬電廠調度對接的數(shù)據(jù)參考。8.4.6日內調度控制7T/CESXXX-XXXX應根據(jù)分布式電源單元的日內實際出力情況、實際負荷水平和電網(wǎng)調度指令要求，對各個資源的實際出力進行調控指令的收發(fā)，進行調度控制。8.4.7調度評估反饋宜對實際的調度結果進行實時評估，將結果反饋至各個資源方，包括分布式發(fā)電設備、儲能設備與負荷側資