基于虚拟电厂的物联网关键技术解决方案

基于虚拟电厂的物联网关键技术解决方案主要内容主要内容分层集群新型电力系统 虚拟电厂的电力物联网关键技术虚拟电厂的通信与安全挑战2020年9月2021年3月2022年4月2022年10月2022年10月，习近平总书记在党的二十大报告提出“深入推进能战略支持千乡万村驭风计划千乡万村沐光行动会增加能量控制市场分层集群新型电力系统三层网络架构价值价值共创电力与能源的商品交易及价值共创信息调控物理实现区填输电区填输电主动配电分层集群新型电力系统体系结构主动配大电网大电网系统集配分布式系统集配分布式电动汽车集群网集群聚合商源系统消纳新能源电力以新能源为主体>大电网能源资源大范围优化配置枢纽平台的效能力要求将极大提高输电网与配用电网络的关系由主从依附转变为相互支撑>主动配电网以分布式电源和用户为主体的分>用电侧建立以电力为枢纽的电/冷/热/气/储构的优化管理与灵活互济分层集群新型电力系统研究问题究高动态、高维度、高动态、高维度、布式建模/分析/优化/控制问题价值网络口协同控制理论口协同控制理论口信息和通信前沿理论口连续时间商品模型电力理论□电力市场设计学信息网络(通信与控制)能量网络(电力系统)主要内容分层集群新型电力系统 虚拟电厂的电力物联网关键技术虚拟电厂的通信与安全挑战“物联网+”电力(自动化科学视角)物联网技术(LPWAN、5G等)在电力行业的应用，作为传统电力信息化、自动化的延伸，其主要作用是获取尚未覆盖的边缘数据，并应用于电力系统规划、运行与控制。“电力+”物联网(数据科学视角)通过物联网技术获取电力用户用电数据，通过数据科学方法可以处理用电数据中所包含的大量有价值的社会经济信息，并为各行各业提供决策支撑。“电网即物联网”(通信科学视角)即基于电力线通信(PLC)的物联网技术，利用电力线作为通信介质(如宽带电力线载波HPLC),网随电通，可传输其他非电气量数据(如水、电、气、热四表合一集抄)。重力/p重力/p虚拟电厂赋能新型电力系统建设随机性间歇性波动性不小时/20%装机容安员别景浆器界景浆员品量地发员景地员员景广东某光伏电站(6万干瓦)典型日出力曲线能量流仅依靠传统电厂的调节能力难以应对，迫切需要唤醒需求侧沉睡的资源。需求发布交易申报备用市场能量市场需求发布交易申报备用市场能量市场调度中心调频市场调度中心调频市场重源荷荷储价值流储储网储网虚拟电厂的三层网络架构调频调频市场商业用户居民用户商业用户居民用户交易策略交易策略控制视角控制视角电网分布式风电信息视角分布式光伏储能电动汽车电动汽车虚拟电厂的信息网络构建调度中心信息流调度中心数据监测控制指令交易流数据监测控制指令电力交易中心电力交易中心虚拟电厂1虚拟电厂2虚拟电厂n申报申报聚合商加密模块边侧互联网00智能交边侧互联网00智能交互联网互联网aQ智能交Q智能交互终端2o,Q智能交Q智能交互终端2o,Q智能交互终端2oQ智能交O互终端k虚拟电厂的信息网络(通信视角)交易中心云调控中心交易中心云区块链区块链区块链区块链区块链有线专网有线专网边互联网5G虚拟专网互联网5G虚拟专网有线同域网端无线局域网无线局域网交易流虚拟电厂生产单元(调峰虚拟电厂生产单元(调峰虚拟电厂生产单元(调峰)信息采集流横向控制流√纵向通信方式包括：5G,光纤专网，虚拟专网，互联网√横向通信方式包括：有线/无线局域网，5G,光纤专网，虚拟专网，互联网以及异构网络互通 虚拟电厂的信息网络(通信视角)中华人民共和国国家标准物联网感知对象信息融合模型tnternd中华人民共和国国家标准物联网感知对象信息融合模型tnterndsfthings-SesingahjetEQ\*jc3\*hps8\o\al(\s\up5(),M)#虚拟电厂的信息网络(信息视角)·中心式算法安全性不够·中心式算法安全性不够·系统鲁棒性不够·节点通信能力不足·电力供应不足·保密性更强·鲁棒性更强·均匀分配计算和通信负担环境环境虚拟电厂B虚拟虚拟电厂B虚拟电厂A分层虚拟电厂虚拟电厂c负荷聚合商负荷聚合商2负荷聚合商3负荷聚合商n负荷聚合商规模化灵活资源虚拟电厂的信息网络(信息视角)调峰调压调峰子计算单元2子计算单元2N虚拟电厂分层分区动态聚合据隐私(数据“可算不可见”)的基础上实现虚拟电厂内部资源的分层分区动态优化聚合和集群响应能力量化分析。云边端日前化调度资资资源聚合用户报价接收日前计划日内YN用户资聚合商间厂内日NYEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up5(是),行)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up5(否),方)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up5(电网运),式发生)用户间分布式交易实时点多厂实时校正时校正资源实时计划执行多主体协同应用示范场景多主体协同应用示范场景虚拟电厂的信息网络(控制视角)集群智能协同控制集群智能协同控制幼系统自忙幼系统自忙分层集群新型电力系统 虚拟电厂的电力物联网关键技术 虚拟电厂的通信与安全挑战虚拟电厂的通信与安全挑战(通信时延)确定性通信网络方案确定性通信网络方案从从2C的“尽力而为”到2B的“确定精准“上行大带宽大连接低时延高可靠上行大带宽大连接点多面广智能监控电力控制虚拟电厂电力通信网络确定性的两个关键：点多面广智能监控电力控制√保障：根据对网络的测量结果(历史测量数据),编排网络，形成信息通道虚拟电厂的通信与安全挑战(通信时延)调度基本逻辑：从虚拟电厂业务应用场景出发，差异化满足业务承载需求；将通信通道的时延不确定转化为确定，保障过程：先明确目标，充分保障；再识别场景，精准保障。结果目标数据业务场景虚拟电厂的通信与安全挑战(设备接入)终端防冒充、防异常操控授权集成集成虚拟电厂的通信与安全挑战(恶意攻击)情报中心中心ODay木马漏洞威胁事件短信通知流量探针资产信息虚拟电厂的通信与安全挑战(数据保护)数据使用>数据使用>数据权限控制幼系统自忙幼系统自忙分层集群新型电力系统 虚拟电厂的电力物联网关键技