虚拟电厂能效测评与需求响应解决方案合集5套

能效测评与需求响应解决方案C……………………。能效测评及实践…………………………。需求响应及实践…--…

………………………

………………

……

…

·提纲

1C工作进展与展望……………

…背景…

●…………1、能源供应安全-节约能源是实现我国经济可持续发展的必然要求-能源消耗量大、增长快，能耗高，环境污染严重-常规能源加速枯竭，形势比世界面临的严峻一、背景C口煤炭

■石油

□天然气

口水能、核电和风电中国一次能源消费比重(2011)①-用能产品或设备自身的节能潜力-用能系统合理配置(设计、施工)的节能潜力-用能系统经济运行(监测、管理和控制)的节能潜力-资源综合利用的节能潜力·余热、余压回收利用；垃圾、沼气等生物质能源发电；可再生能源

发电；其他循环经济手段

3C国家2004年2005年2006年2007年2008年世界3.043.002.962.922.94高收入国家1.971.941.881.851.83中等收入国家7.257.056.876.596.51中国9.128.888.617.997.862、

能源利用率低、节能潜力巨大表22004年-2008年中国与世界万美元GDP

能耗水平对比单位：吨标准油/万美元一、背景-能源需求↑、环境污染↑-温室气体↑、气候变化↑-金融危机+新能源快速发展-尖峰负荷↑、

峰谷差↑-发电、电网资产利用率↓一、背景能源消耗总量控制：

2015年，全国能源消费总量控制在40亿tce

左右。0*1X

江市08年1

-

9月最大负荷

变

化44mEAxT41期1mm

已3、

建设节约型、友好型社会的需要C4、

抗击自然灾害和确保有序用电的需要例如，2008年冰雪灾害给南方十多个省电网造成严重毁损。国网系统冰灾期间16个出现严重电力缺口的电网中，有10个电网通过采取需求侧管理措施转移了全部电力缺口，没有出现拉闸限电。

5C一、背景●能效测评内容能效测评是指对各类用户能源消耗量及其用能系统效率等性能指标进行计算、检测，并给出其所处水平、以及能效提升建议的活动。二、

能效测评及实践节能产品及用能系统能效检测固定资产投资项目节能评估节能改造工程前后现场E

耗测试、工程改造现场监督、节能量确认、人员培训等整套服务合同能源管理节能服务节能量审核与验证C可为客户提仕能源审计、方案设计、L0初步能源审计设计初步节

能改造方案工程验收出具第三方节能量评估报告二、能效测评及实践●能效测评流程分析潜力，形成

初步改造方案通过项目改造实

现节能经济运行科学确定节能

量，避免争议现场安装检

测设备编制改造项

目预算现场安装检测设备确定项目改造范围详细测评报告详细能源审

计能源数据收集初步测评报告形成具体节

能改造方案明确节能量计算方法C寻找主要潜力点节能量检测基本流程节能改造现场勘察主要内容项目施工工作目的7●能效测评结果的应用

无投资节能行为节能

管理节能投资节能节能量核证·明确节能量(节电量、节

电力)二、

能效测评及实践运行管理节能如空调系统避免大流量小温差、减少

多台设备低负载并

联运行等完善规章制度、采

取激励措施合理安排生产时间节能改造·淘汰落后技术、

设备和工艺·节能改造·建设能源管理系

统

减少人走办公设备不

关减少开空调开窗·减少日间开灯数量。生产结束，关停设备

。其他●能效水平提高、能耗水平下降

能源成本下降、竞争力提升·获得政府补贴·

与ESCO分享效益

8C

数

据

际

服

务器国家能效数据中心金换

区

费数敷撕服

务

架地

班交换机电力内网成分共网格合地区数性黄登康务称w

k

础

防

埔公共网络GPRS/3G/INTERNET等)集中终端企业内部服

务监批修已CHHEFLECTRIC●能效测评信息化●功能(用户、能源服务机构层面)

√在线监测√

能耗分项计量√

;节能控制与管理系统√

故障预警与处理√统计与分析●

功能(政府层面)政策发布√能源服务管理√

能效对标√

统计与分析(按能耗、项目等分类)知识库二、

能效测评及实践S

地方能效

数据分中心食

地

区

监

垫放

据

服

务

萍合地区盐抱

前置服务称合

地

区

监

触黄望康务擦分地区整控

敷条服务称址服务令地区整

前!

务POWESARCHWFB发

布

服传够器1业级门盘网院儿服务器防米

酸控终蹈微控终端工业级自愈同g

域临

控

终

的集中终端应

k岗

填9E●电网企业已经开展的节能服务工作●节能服务公司●能效测评机构服务

●能效服务网络体系

●电能服务管理平台建设

●技术标准规范●培训二、

能效测评及实践●低压三相异步电动机检测技术●低压三相异步电动机检测装置●工商业用户能效咨询技术中

德能效

合作

项目四

期

合作能效管理与技木应角20封CHINA

ELECTRIC

POWER

RESEARCH

INSTI节能10UTE永久性节约电力临时性节约电力有序用电技术节电电力需求侧管理DSM管理节电应用可替代能源、新能源三、

需求响应及实践需求响应是电力需求侧管理的一项子内容

11C移峰填谷需求响应节约用电(能

效管理)负荷管理上海补偿标准：隔日通知0.30元/kWh,当日通知0.80元/kWh,随时

(提前半小时)通知2元/kWh江苏、河北、福建补偿电价与提前通知时间无关，补偿标准1元/kWh浙江根据中断时间减免容量电费台湾可中断负荷电价政策丰富，根据中断的月份、方式以及提前通知的时间，给予不同程度的基本电费折扣●

可中断负荷电价的实践借助于电力负荷管理系统，

2004-2005

年，部分地区筹措资金，在电网高峰电力供应不足时，开展了可中断负荷响应试点。三、

需求响应及实践

12C负荷调控分组用智能用电手段用电可视化负荷优化控制三、

需求响应及实践●需求响应试点提出用户需求响应行为分析的指标体系和

评价方法，全面量化用户响应行为的效果根据居民(北京、上海、银川、南昌)/商

业用户(北京、重庆、上海)负荷特点和行为节能分析技术节能

13C需求响应效果，提出评估结论验

证(

辅

助

激

励

措

施)三、

需求响应及实践●

需求响应的基础-电力负荷管理技术的发展电力定量器、时控开

关钟上世纪六、七十年代√大工业用户安装近40

万台√控高峰负荷√控制用电时间√分散型双向电力负荷监

控系统上世纪八十年代末期√针对大工业企业√监控负荷占地区70%左右√无线230MHz专网

√集中型电力负荷管理系统进入21世纪√逾百万个终端；√多种通信方式组网

√功能拓展目前，功能和控制方面及时效性在世界处于领先水平T公网传输成本高、可能存在阻塞定值调整、时间整定

工作量大频率资源紧张C14iiG●下一步发展方向·节约电力项目的支持√常态削峰与应急削峰相结合√资金奖励·节约电力电量的测量与验证√方法学√机制和规范的建立·信息化技术手段的实现——《电力需求侧管理城市综合试点工作指导意见》

(

2012)三、

需求响应及实践C电热泵、蓄冷(热)集中空调等用能系统能效测试√

商业类用户(商场、写字楼和国家机关)和工业用户能效测评与能源审计18FITUTE√

节能改造项目效果测试与核证√

固定资产投资节能评估√

光伏发电系统并网认证测试√

低压三相异步电动机能效检测电能服务平台建设四、工作进展与展望能效测评内容实践●近年来，中心不断扩展节能服务领域，服务对象从工业企业、基础设施、政府机构、商业建筑等行业拓展到各领域，保证了在节能服务领域长期可持续发展。●近期工作内容：●集中力量开发各种类型仿真模块，为用户节能提供服务支撑；●通过测评开展对工商业用户的电力需求响应研究；●在安装电力能效监测终端、实现信息化基础上，开展能效测评并出具报

告；●未来，中心将致力于成为能效测试与节能评估、智能用电、电力需求侧管理领域国内一流的科学研究中心、质量检验中心、技术服务中心，以满足我国节能降耗、监测评估及能效测评等方面的需求。

19C四、工作进展与展望工作展望谢谢!

20C虚拟电厂需求响应方案分析1电力需求响应背景…

…

…

………………

……………●口需求响应定义及意义口需求响应起源与发展历程口国外需求响应现状口国内需求响应现状口需求响应发展趋势特点

灵活性强、分布广、经济性高作用降低峰荷、平缓负荷曲线、提供调峰备用等辅助服务需求响应定义及意义●获得一定经济补偿●减少用户在负荷高峰期被强迫

停电的概率电力市场中用户根据价格信号或激励机制做出响应，并改变正常电力消费模式的自愿参与行为●降低投资成本和运行成本●提高系统可靠性，降低市场风险●减少排放保护环境●促进电力市场良性发展●获得间接经济效益●获得隐含的可靠性效益参与需求

响应项目

的用户未参与需

求响应项

目的用户需求

响

应

意义概念电网

公司社

会根据需求响应的执行速度，可以分为约定需求响应和实时需求响应两种。约定需求响应一般提前1天通知用户，实时需求响应一般在电网突发电力供应不足时实时通知用户。需求响应定义及意义约定需求响应提前1天或若干小时实时需求响应一分钟内实时控制2014年起，国家发改委组织指导下，上海、江苏、北京、佛山等地陆续启动电力需求响应试点，累计削减高峰负荷2200多兆瓦，相当于三峡电站3台水轮机组的装机容量。国内需求响应现状试点工作中，研发了相应的需求响应平台、负荷聚合系统以及手机客户端等，以支撑各用户便捷参与。用户侧(市场化)家庭电力服务商需

求

响

应

起商业供电侧随着电力市场化改革的推进，需求响应作为一种新生业态，市场空间广阔，实施机制也将随商业模式的发展得到进

一

步的改革，容量辅助服务、需求侧竞价等措施将逐步推广应用。需求响应实现方式：从行政手段干预向市场调节转变。需求响应实施模式：从被动有序用电向用户主动参与的自动需求响应转变。用户主动参与的自

动需求响应需求响应发展趋势分时电价可中断负荷需求侧竞

价今后分时电价可中断负荷当前行政手段被

动有序用电市场调节电力需求响应流程口2019年政策解读口负荷集成商聚成用户参与流程

口自主参与用户参与流程………

………●◆

实现负荷的精细化管理和控制·

企业应实现负荷分级管理，参与响应的线路和设备必须接入省电力需求侧管理平台，在响应效果评估时提供设备负荷曲线。◆

实现分区需求响应·

针对部分电力缺口分区，实现区域性启动需求响应，以应对分区供电矛盾。◆

加强实时需求响应能力建设·

鼓励工业用户中的非生产性空调及照明负荷参与实时需求响应，鼓励对工业用户中的可中断或可快速中断负荷实施单独控制和

改造。◆

保民生·

先限能耗高污染重的企业，其次限产能过剩企业。◆

保生产·

不影响正常生产的前提下，充分挖掘非生产性负荷参与需求响应。◆

保增长·

通过电能在线监测，实现电能优化、智能管理、降本增效。2019年政策解读原则目标根据文件要求，工业用户参与需求响应有以下几个步骤：第一阶段：申报。要求：1、具有独立省内电力营销户号；2、非居民用户应具备完善的负荷管理设施及用户侧开关设备，且

运行状态良好；3、

已实现电能在线监测，并接入国家(省)电力需求侧管理在线

监测平台；4、工业企业需符合国家相关产业政策和环保政策，具有较高的能

源管理和利用水平，历年来对有序用电工作贡献度大，纳入本年度

有序用电方案。申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发负荷集成商聚成用户参与流程第二阶段：签订协议。1.本次申报以负荷集成商聚成用户参与的方式为主(其响应量不受80%-120%限制，风险由负荷集成商保底承担)。2.用户与负荷集成商签订协议，简化协议签订过程。申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发负荷集成商聚成用户参与流程第三阶段：设备安装。1.已实现响应线路及设备电能在线监测的用户可申报；2.未实现电能在线监测的用户，需在申报工作结束前实现参与响应的线路及设备的在线监测，并接入省电力需求侧管理平台。没有实现电能在线监测并接入省电力需求侧管理平台的用户不得参与需求响应。3.邀约响应在线监测上报数据为15分钟一个点，实时响应上报数据为30秒一个点。申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发负荷集成商聚成用户参与流程申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发第四阶段：需求响应执行1.邀约实时：一分钟内实时控制约定：提前1天或若干小时负荷集成商聚成用户参与流程监掉中心2.确认国家电网STATEGRID3.

响应智能用电

云服务平台运维两度中心负荷集成商聚成用户参与流程第五阶段：效果评定。2019年需求响应将按照参与响应的线路及设备的响应量进行效果评

估。根据实施细则，需求响应效果评估方法如下：响应时段最大负荷≤基线最大负荷响应时段平均负荷<基线平均负荷响应时段平均负荷一基线平均负荷≥协议约定响应能力基线：邀约需求响应邀约日前最近5个正常生产工作日，对应响应时段的负荷曲线(采集周期为15分钟)。实时需求响应选择电力用户在需求响应执行前2小时的负荷曲线(采集周期为30秒)。响应量小于邀约负荷的80%将被判定为无效，不予补贴；响应量大于邀约负荷的120%,超出部分不予补贴。用户通过负荷集成商参与需求响应，补贴不受“80%”、“120%”的限制，负荷集成商按照用户实际响应量核定补贴。申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发有效响应

补贴范围A实时需求响应补偿费用

电力需求侧管理平台实时可控负荷补偿单价暂定为约定需求响应补偿

单价的3倍，按响应次数和实际响应负荷计算补偿费用。B实时需求响应补偿计算公式∑

(单次实际响应负薇补偿单价)申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发第六阶段：补贴核发。《需求响应业务办理指导书》Z

(单次实际响应负薇补偿单价x邀

约

响

应

时

长负荷集成商聚成用户参与流程需求申请由电力公司方发起，发改委审核后对已签约用户发送用户邀约，并对确

认邀约的用户发送执行前提醒和执行后的效果评估。需求响应平台计算并公示需求

响应所有参与用户的实际响应量，用户可对该结果进行确认或质疑，政府/电力公司依据用户实际需求响应量发放需求响应补贴。需求申请

申请审核

用户邀约

邀约确认

执行前提醒

效果评估普通工业用户网上自主申报，其申报信息由电力公司和发改委进行审核，审核通过后，用户需同电力公司、发改委签署三方协议、盖章并上传协议，结束申报流程。自主参与用户参与流程申请提交申请审核申请核准签订合同用户申请电力需求响应方案周期性、波动特性、分布特征、相关性、不确定性……■

用电行为响应速率、响应深度、持续时间……■

安全生产要求产品经济性…精细化需求侧管理广泛深入调研企业生产情况■不同行业各类型企业纺织、钢铁、化工、水泥、机械、电子、非工……生产流程负荷特性-

----概率密度精细化需求侧管理负荷周期情况时序负荷数据周期特性负荷分钟级变化

(kW)概率密度负荷

(kW)9000精细化需求侧管理占负荷比值

(%)100零散资源：规模较小、响应潜力较小良好资源：规模较小、响应潜力较大优质资源：规模大、响应潜力中等主力资源：规模大、响应潜力大负荷资源聚类分析响应时间(分钟)负荷规模响应潜力精细化需求侧管理实时需求响应能力分布情况——方块越大，响应能力越强精细化需求侧管理实时需求响应能力分布情况——方块越大，响应量越大时间尺度生产用电辅助用电基础

用

电总和环节清棉滤

尘梳

棉吸尘并

条吸风粗

纺细纺络

筒浆纱织

造整

理空调照

明办

公负荷比重(占总负荷)16.3%3.3%2.9%0.7%0.7%0.2%1.3%1.3%6.5%44.4%2.6%9.8%8.0%1.5%0.5%100%日

前事件响应5-10%直接控制9-18%小时级事件响应2-5%直接控制5-10%分钟级事件响应0.8-1.8%直接控制2-5%秒级直接控制1-3%精细化需求侧管理某典型行业负荷模型建模实例>10%5-10%2-5%1-2%0.1-1%0-0.1%案例分析——水泥厂石灰石破碎及储存

添加剂存储水泥包装、散装及

船运原料粉磨及废气处理(一磨)水泥粉磨(三磨)煤粉制备(二磨)回

转

窑

窑

头

篦

冷

机窑

尾

预

热

分

解

炉生料均化及输送水泥储存熟料储存原料配料水泥配料4G安全模块多路负荷实时测控

传统负荷采集控制控制回路控制回路控制回路案例分析——水泥厂通信管理机控制线

控制线主站系统号生线号生产线主站系统4G安全模块多路负荷实时测控

传统负荷采集控制智能通信网关控制线

控制线某钢铁股份有限公司下辖炼铁、特钢、板材、公辅4个事业部，现已具有900

万吨铁、1000万吨钢、940万吨材产能

力。厂区内建有1个110kV

、2个220kV变电站、30万kW工业废气余热余压发电等电力设施，同时具有电能、煤气、蒸汽、

工业余热余压等多种能源。智能通信网关与炼钢自动化系统对接完成，在接收到需求响应中心下达的控

制指令，将炼钢炉电极抬起来，降低炼钢

炉负荷，达到柔性降低负荷的效果。案例分析——钢铁行业精焕炼钢炉炼钢车间控

制

回

路炼

钢

一车间控制回路控制回路轧钢车间卷板车间卷板

线需求响应潜力比重w

变爆购生中we%*西空点案例分析——电解铜响应成本Timeslot

in

15

minutes.2%年州Timeslotin

15

minutes.整点2**

W的2me中品变h2电力需求响应成果●中华人民共和国国家发展和改革委员会National

Developmentand

ReformCommission首页>发展改军工作>经济运行>电力需求测管理江苏省建成“秒级调峰电厂”国际首创实现工业用电设

备实时自动需求响应2017-07-26来源：经济运行调节局子站近日，受持续高温天气影响，全国特别是华东地区用电负荷屡创新高，江苏省7月24日最高负荷达到10218万千瓦，成为全国用电负荷最高的省级电网。为缓解电网运行压力，在国家发展改革委的指导下，江苏省经济和信息化委组织省电力公司对张家港保税区、冶金园启动了实时自动需求响应。园区内276家企业、868台用电设备接收到省电力需求响应平台发出的控制指令后，立即根据实时生产用电情况自动做出响应决策，自主选择部分工业用电设备通过暂停、减负荷等方式降低电力负荷，在不影响企业正常生产的前提下，仅用1秒钟时间即降低了园区内55.8万千瓦的电力需求，有效降低了地区电力高峰负荷，缓解了供需紧张压力。自此，江苏省工业用电设备实时自动需求响应取得成功，创国际先例。实时自动需求响应系统相当于建设了一个潜在的调峰电厂，相比实际调峰电厂而言，建设成本几乎可以忽略不计，并且在调峰速度、环境保护方面有着显著的优势。江苏此次电力需求响应，将工业控制、物联网、互联网与电能管理技术完美结合，实现了需求响应平台、负荷集成商自动需求响应和工业企业能源管理(或生产控制)三级系统之间无缝对接，创造性的将工业生产负荷纳入到了实时自动需求响应的资源池中，实现了电力需求侧管理的技术创新和管理模式创新。江苏建"秒级调峰电厂"实施电力自动需求响应2017年07月25日14:53:19

来源：新华网人民网南京7月25日电(顾姝姝)受持续高温天气影响，江苏全省电网负荷屡

创新高，7月24日最高负荷突破一亿千瓦时，达到10218万千瓦，成为全国用电负

荷最高的省级电网。为缓解苏州区域电网运行压力，24日下午14:30,江苏省经信

委会同省电力公司对张家港保税区、冶金园启动了实时自动需求响应。新华网南京7月25日电(戚轩瑜)据江苏省经信委透露，受持续高温天气影响，全省电

网负荷屡创新高，7月24日最高负荷突破一亿千瓦时，达到10218万千瓦，成为全国用电负荷最高的省级电网。为缓解苏州区域电网运行压力，24日下午14时30分，江苏省经信委会2017年07月25日15:12来源：人民网-江苏频道分享到：首

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社

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娱

乐

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化

教

育

各

地

访

谈新华网苏新华网>新闻中心>正文江苏建成“秒级调峰电厂”1秒缓解区域电网压力社会关注度同省电力公司对张家港保税区、冶金园启动了实时自动需求响应。江苏要闻江苏47名省管干部

江苏高是津贴6年4人民网》》江苏绳道》经济A

A手机介绍结束

谢谢大家!虚拟电厂运营管理平台方案设计2024年3月一项目简介二方案设计三项目计划四投资预算50项目简介本项目主要研究用户侧虚拟电厂应用，通过建设虚拟电厂，提升省内大用户包含工业企业和工业园区需求响应能力，实现工业企业及园区各供用能系统的实时感知、动态控制和信息服务，实现实时需求响应柔性控制，优化能源结构配置，提升能源综合利用水平。依据省电力市场改革进度，在电力市场建立并具备现货交易条件，相应的服务商具备合乎要求的现货交易平台的前提下，虚拟电厂能够依据交易平台提供的准确价格预测曲线和负荷预测曲线进行调控，使工业企业及园区用能控制系统实现负荷互济、提升平衡能力的同时，进一步拓展工业企业及园区能源交易、需求响应和现货交易等新型业态。需要强调的是，在现货市场具备结算能力前，虚拟电厂能够接收交易中心/平台的负荷与价格数据，并生成响应策略，竞价结果，但并不反馈给交易中心/平台。总论为保障电力采集数据与市场交易数据的可靠性、不可篡改性，建立虚拟电厂与区块链融合机制，利用区块链技术的弱中心化、协同自治、合约自动执行化、可追溯性等特点为虚拟电厂的运营实现提供了一种有效的技术路径，可实现虚拟电厂的数据交互鲁棒性、合约签订智能化和信息安全化和去中心化，从而促进虚拟电厂运营的数据共享、业务流程优化、运营成本降低、协同效率提升、建设可信体系。51按照国家发展改革委《关于深入推进供给侧结构性改革做好新形势下电力需求侧管理工作的通知》（发改运行规【2017】1690号）以及省对电力市场模式的规划要求，为进一步提升电网调节能力，促进清洁能源消纳，推动源网荷储友好协同调节，建立需求响应优先，有序用电保底的负荷管理模式，规范电力市场运行，实现基于区块链的虚拟电厂及其运营体系建设，有利于需求侧、供给侧的调节，提升电网效率与供电能力，促进新能源的消纳；区块链技术应用与运营体系建设，也有利于解决分布式能源并网的数据互操作和信息安全问题，同时促进虚拟电厂实现数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率。虚拟电厂是由能量管理系统和其所控制的小型和微型分布式能源资源、可控负荷、储能系统组成的一类集成性电厂。可根据先进的信息通信技术，聚合多种能源、储能设备及需求侧负荷等，实现分布式电源的优化调度管理，并最终参与到电力市场中开展交易。项目简介项目必要性52经济效益减少电网及全社会投资。虚拟电厂的效益包括电力公司可避免的发电和输配电容量成本、可变成本（发电燃料及维护、输配电的线损）、环境成本和辅助服务成本。解决了发电资源不足的问题，减少限电水平和提高资源分配的经济性。同时若考虑调峰电厂投资，则虚拟电厂投资成本仅为同样容量规模火电厂的1-3%，经济效益极为显著。项目简介社会效益（1）提高电网可靠性。实时自动需求响应具有快速响应的特点，对于电网突发负荷不足具有补偿作用，且相比于有序用电来说，对用户更友好，是提高电网可靠性的有效手段。（2）低碳环保。需求响应可以替代供应侧资源从而抑制供需紧张导致电能市场价格过高，避免通常是小机组的昂贵运行（燃料和维修）成本以及环境污染。（3）促进电网发展。虚拟电厂中的区块链技术、运营管控技术、层次化储能运行控制技术、虚拟同步机技术等新技术的应用，有利于促进能源行业技术升级；虚拟电厂构建的灵活可靠的多元能源供应体系，有利于促进能源生产方式的变革和带动产业转型升级，作为一种新能源聚合方式，虚拟电厂未来还将有利于推进区域电网升级改造，加快智能电网建设进程。效益分析53目录一项目简介二方案设计三项目计划四投资预算54方案设计典型用能场景工业企业用能特点对用能管理重视程度不够，缺乏有效的能效利用模型及策略，导致工业企业整体能效水平普遍不高。目前工业企业使用的生产自动控制系统大多采用国外成熟产品，主要专注于生产的调度而不是能源的管理，缺乏降低生产负荷的调控方法，同时也缺乏与电网友好互动的模型及策略。通过以上的问题分析并结合工业企业的实际调研，选择具备能源站或用能环节梯次利用的企业，将工业企业用能控制系统与现有生产调度和能源（站）管理系统对接，通过感知、记录并实行改良控制以实现工业企业参与需求响应的能力，提升工业企业用户的综合能效水平，提升与大电网互动的能力。工业企业用能场景分析表

工业主要设备表工业企业用能情况比较复杂，包含了传统的能源传输、转换和使用环节，有的还包含了能源存储和能源生产环节。工业企业与园区的区别在于，工业企业以生产工艺为生产主线，在生产过程中存在能源转换的过程，而在此过程中，可以通过生产过程中产生的能源代替网供电参与到需求响应过程中。类别主要设备名称供能设备热电、锅炉、风光发电等用能设备大型电机、大型燃烧设备、锻压设备等现有工业企业能源管控系统的问题工业企业用能控制系统建设主要解决的问题55方案设计典型用能场景园区用能特点园区涉及到冷热电气等多种供用能形式，且各供能系统一般都有独立的能源生产管控系统，通常各个系统间相互独立，缺乏实现联动的方式及策略，这些传统单一能源系统能效仅在30%到37%左右。为提高园区整体能源利用率，基于园区用能结构，需要将不同形式供能需求统筹考虑，建立多种能源协调运行梯级利用的系统，该系统能效可以达到60%以上。将园区各能源生产管理系统接入用能控制系统，通过多能互补协调优化策略实现用能效率提升，同时通过接入各工业用户用能控制系统实现园区内用户“负荷互济”，提升园区需求响应能力，提升与大电网互动的能力。园区用能场景分析表

工业主要设备表典型园区一般涉及能源的生产转化、传输、存储和消费等环节，包含风、光、气、电、热、冷、储等多类型能源形式。在能源生产转化环节，园区通常配置能源站，涵盖不同形式供能设备，为园区通过多能互补协调优化实现能效提升提供了空间。在传输和存储环节，部分园区还建设有热、气管道，同时还会配置储能装置，实现不同能源形式的分时利用及园区内部的“削峰填谷”。在消费环节，园区用能负荷较大，企业用户众多，分属不同行业，用能形式及用能习惯存在差异，可为电网互动及园区内部互动提供大量的优质资源。现有园区能源管控系统存在的问题园区用能控制系统建设主要解决的问题类别主要设备名称供能设备分布式光伏、风电、三联供机组、热电联产机组及燃气锅炉等用能设备动力设备（电梯、风机、水泵、压缩机）、照明设备等56方案设计业务需求分析实现对柔性负荷的实时调节，提升电网调峰能力完成对用户的集成，与用户侧电能管理系统对接，调度仅需将调峰负荷曲线、时长和补贴价格发送给用户侧电能管理系统，由用户侧直接完成对生产负荷调节的执行过程。实现对柔性负荷的需求侧相应，缓解电力供需矛盾通过开展虚拟电厂实施缓解电力供需矛盾，对具备负荷调节能力的工商业用户（负荷聚成商聚合的楼宇、冷库、金属电解行业等）进行邀约调度，在尽可能保障企业生产经营活动正常开展的情况下，缓解电网运行压力。实现虚拟电厂采集数据与交易数据上链，提升数据互操作和安全性能区块链具有如去中心化、协同互补、安全可信等特点，与虚拟电厂及分布式交易的分散性和运行调度上的协调性有一定相似之处。将所有虚拟电厂节点数据、相关发电资源交易数据备份到联盟区块链中，任意节点的数据丢失不会影响到系统的正常运行，增强在数据存储上的鲁棒性和可靠性。57方案设计建设内容与范围-八大功能模块网络通信及用电采集功能虚拟电厂综合监控功能用电负荷管理及预测功能虚拟电厂调控策略管理功能通过前端采集，网络多级传输的方式，为调控中心提供电力用户实时用电信息，主要包括历史用能查询、用户用能排名、用户用能服务、用户用能报表、能效评估等。监测用户侧用电设备的电压、频率、功率等基本信息，并对用电设备进行远程控制，同时具备线损率、电压合格率、主线路负荷平均负载率等指标的统计分析能力。通过对能源交易市场中能源分时申报曲线及能源申报价格的调整，结合调频调峰等辅助服务市场的结果，建立用能成本最优的能源优化策略。对调控预案进行管理，对考虑多种因素情况下的调控进行优化，对虚拟电厂的调控能力进行评估。虚拟电厂管理功能虚拟电厂调控功能储能调控功能区块链合约存证功能实现虚拟电厂调控业务流程管理。具体包括：项目管理、申报管理、结算管理、用户评价与监管。实现对虚拟电厂所聚合的可控负荷、储能用户的优化调控，包括实时调控、紧急调控、计划调控等模块。对本级虚拟电厂调控中心接入的储能、柔性负荷和无功补偿进行调控。将电力交易合约数据、负荷集成商和客户的合同数据等对接上传到区块链进行存证。58方案设计总体架构虚拟电厂调控的启动、沟通、执行和效果评估等各环节均需要数据和技术平台的支撑，整个调控实施过程涉及虚拟电厂调控中心系统、用户侧电能管理系统、负荷集成商电能管理系统等几个部分。其实施系统架构如图所示。图虚拟电厂控制系统架构59方案设计调度中心需要监测用户关口负荷数据的监测，是统计调控实施的实际效果的重要依据；虚拟电厂调控中心对调控点的实时负荷数据进行监测，是判定实时调控是否有效执行的重要依据。现货交易平台（省电力交易中心、售电公司售电服务平台）提供价格预测曲线和负荷预测曲线的数据接口给虚拟调控中心。调控策略由省调度中心指令与交易平台的指令共同决定，并发送给虚拟电厂调控中心。虚拟电厂调控中心（平台）借助现代化信息手段，与电力用户（负荷集成商）实时双向互动，实现虚拟电厂调控过程的组织协调。同时，交易中心的交易合约、负荷集成商和客户的合同都通过区块链进行存证。图

虚拟电厂系统逻辑架构图60方案设计应用架构、数据架构图

系统数据结构设计图应用功能划分61方案设计技术架构图

系统分层设计图系统技术架构图621、虚拟发电厂运行控制模式分散式控制信息中心无控制中心分布式控制集中式控制控制中心>

分布式电源可调容量约束>

储能装置可调速率约束

>

多能源协调运行约束>

多时间尺度协调约束

>

电网运行约束>

节能减排约束>

运行成本、维护成本>

分布式电源发电随机性>

用户需求响应不确定性

>

多智能体结构>

多层主体结构

确定目标偏差量分布式优化min

Efi(x)

<s.t.g(xi)≤0h(x₁)=02、

虚拟发电厂优化调度技术随机优化s.t.

((iminΣf;(xj)s.t.g(xj)≤0

h(xj)=0通信方式传输距离传输速率优点局限性适用范围有线通信光纤通信550m~100km最大10Mb/s传输距离长，速率快，抗干扰建设成本高大型工业用户，电动汽车充电站电力线载波(PLC)1~3km2~3Mb/s传输距离长

建设成本低依赖于已有电力线路，抗干扰能力差居民小区电力用户，

分布式电源以太无源光

网络(EPON)20km1.25Gb/s传输速率快，

组网灵活初期投资高，

不易扩散分布式电源，工业园区，储能电站无线通信全球微波接

入系统(WiMAX)1~5km>75Mb/s建设成本低，

覆盖面积广没有广泛应用，

信号易受干扰移动的电动汽车ZigBee30~50m250kb/s功耗和成本低，容量比较大，安全性高传输速率低，

距离短居民小区电力用户

分布式电源GPRS1~10km170kb/s传输距离远，

成本低传输速率低，

安全性差电动汽车充电桩分布式电源通信技术是虚拟发电厂能够组建并实现有效控制的技术基础，通信性能与控制

策略相互配合影响，决定了虚拟发电厂的运行效率和可调节速率等技术特征。3、虚拟发电厂通信技术变动输入(输出)

所需时间提前量最小零输出(输入)

量时间最小输出(

输入)

稳定极限最大发电能力最大负荷电量最大储能容量爬坡速率下坡速率启动时间4.虚拟发电厂技术参数虚拟发电厂技术参数动态技术参数固定技术参数竞争优势方案设计集成架构、安全架构图物理部署图本系统采用PaaS云平台部署。本系统采用SpringSecurity安全框架。SpringSecurity是一个能够为基于Spring的企业应用系统提供声明式的安全访问控制解决方案的安全框架。它提供了一组可以在Spring应用上下文中配置的Bean，充分利用了SpringIoC，DI（控制反转InversionofControl,DI:DependencyInjection依赖注入）和AOP（面向切面编程）功能，为应用系统提供声明式的安全访问控制功能，减少了为企业系统安全控制编写大量重复代码的工作。67方案设计建设内容

1.网络通信及用电信息采集（1）网络通信模块建立控制中心与区域内各对象之间的双向信息连接，从物理层、数据链路层等各个层面保证数据通信的快捷与畅通。（2）用电信息采集模块实现监测装置在线监测，数据采集类型，模拟量类型（有功功率，无功功率，视在功率、功率因素、电压，电流，频率，温度等），状态量类型（开关量状态，并网点状态，断路器及隔离开关的位置信号，事故跳闸总信号等）。及时、完整、准确地为调度管理提供电力用户实时用电信息数据，主要包括历史用能查询、用户用能排名、用户用能服务、用户用能报表、能效评估等功能。

2.虚拟电厂综合监控（1）系统需采集集群内用户侧的可调节用电设备的电压、频率、虚拟电厂内部各断路器开关状态、各支路有无功功率等。（2）系统应能配合调度系统的控制策略，实现对用电设备参数以及开关、负荷等进行本地和远方的遥调和遥控操作。（3）应能提供统计和分析功能，实时统计储能剩余容量、线损率、电压合格率、系统平均停电频率、主线路负荷平均负载率等指标。68方案设计建设内容

3.用电负荷管理及预测通过各类价格信号和负荷管理结果，将虚拟电厂建立多时间尺度的能源模型和价格模型，结合可用的储能和分布式能源，通过对能源交易市场中能源分时申报曲线及能源申报价格的调整，并结合调频调峰等辅助服务市场的结果，建立用能成本最优的能源优化策略。对区域内的用电负荷进行较准确的预测，对工农业生产、社会生活、天气变化等因素对负荷需求的影响规律进行分析，并具有在一定条件下中断部分负荷供应以适应本区域和整个电网调度运行需要的能力。

4.虚拟电厂调控策略管理调控预案管理：指对响应年度及日前的响应缺口进行测算、对资源进行分析、对预案进行编制和模拟演练。针对负荷预测数据（最大负荷）和供电能力数据（包括本地电源装机、外部受电容量），对区域电网、台区进行日前负荷预测，如存在供电缺口、台区过载等，则编制相应的响应日前预案。调控优化：计算实时调控、计划调控根据可调负荷容量、可调负荷周期、可调负荷级别、启动目的等条件下各区域可参与企业的最优组合。调控级别需包括计划调控、实时调控、紧急调控。虚拟电厂调控能力评估：在实施调控项目申报以及实时调控策略优化时，需要准确评估在线用户或负荷集成商的辅助调控能力，包括计算负荷基线、分析响应时间以及评估负荷下调能力等。调控能力评估模块按照企业的用电特点进行用户分类，标示对负荷高峰贡献较多的重点行业及企业，以认识企业用电规律，了解潜在的调控潜力和优化响应措施，解决“用户、负荷集成商、分布式能源”多层次、多元主体调控评估问题。69方案设计建设内容

5.虚拟电厂管理实现虚拟电厂调控业务流程管理。具体包括：项目管理、申报管理、结算管理、用户评价与监管。申报管理主要功能有基于价格的调控项目和基于激励的调控项目设置、审核、发布、参与申请及管理，提供虚拟电厂调控项目执行过程监控功能。虚拟电厂调控项目管理申报管理是指响应发起方和参与响应用户进行响应容量申报、审核、签约的业务，平台需对用户上报的响应能力进行校验，针对年度、日度、应急三种专题下的能力申报，对申报用户进行签约，响应参与用户向平台上报次年度响应总体容量，电网调度中心预测日前响应能力及应急响应能力。用户结算管理主要功能有查看结算账单和明细、设置项目结算触发时间和规则、结算支付方式、结算申诉管理、结算分析等。用户评价与行为监管用户评价与行为监管模块主要提供对于电力用户和负荷集成商参与调控项目的合规性行为监管、信用评价打分以及违规警告和考核惩罚功能，包括用户违规行为记录、违规警告、用户信用评价、负荷集成商服务评价、用户考核惩罚、用户黑名单。70建设虚拟电厂管理平台实时调控功能模块，衔接调峰辅助服务系统与电力交易平台，实现虚拟电厂按照电网调峰需求与交易预测情况，实时增减出力，并根据参与调峰的容量和时间，实现辅助服务收益。方案设计建设内容

6.虚拟电厂调控实现对虚拟电厂所聚合的可控负荷、储能用户的优化调控，包括实时调控、紧急调控、计划调控等模块。建设虚拟电厂调控管理平台邀约响应功能模块，根据负荷预测、发电计划等输入条件，对未来一定时间内的负荷调控进行计划安排，提前通知相关用户或负荷集成商，在适当的时间段投切负荷，实现电网平滑运行，优化用电负荷分布，减轻电网运行压力。实时调控邀约响应

7.储能调控新能源发电站具有间歇性或随机性以及存在预测误差等特点，因此，将其大规模并网必须考虑不确定性的影响。这就要求储能系统、可控负荷与之合理配合，以保证电能质量并提高发电经济性。因此，系统对本级虚拟电厂调控中心接入的储能、柔性负荷和无功补偿进行调控，满足本级虚拟电厂调控中心与上级电网的交换功率要求，并根据本级优化结果。

8.区块链关键数据管理对虚拟电厂平台获取到的数据进行分类处理，进行关键数据筛选，这里的关键数据主要指电力交易合约数据、负荷集成商和客户的合同数据等，通过区块链数据接口按照标准格式纳入区块链存证系统管理范畴。图基于区块链的电子合同存证方案71目录一项目简介二方案设计三项目计划四投资预算72项目计划73序号时间段内

容1项目前期准备：召开项目联络会，明确各参与单位的项目分工、进度规划和工作安排；实施方案编制；实施方案审核修订；定稿项目实施方案。2需求分析及方案设计：进行需求收集及分析，编制项目需求说明书、并开展系统概要设计、数据库设计、详细设计。3平台研发：完成（1）网络通信及用电采集功能、（2）虚拟电厂综合监控功能、（3）用电负荷管理及预测功能。4平台研发：完成（4）虚拟电厂调控策略管理功能、（5）虚拟电厂管理功能、（6）虚拟电厂调控功能。5平台研发：完成（7）储能调控功能、（8）区块链合约存证功能。6系统测试，完成上线试运行7用户培训，项目交付，完成验收。目录一项目简介二方案设计三项目计划四投资预算74投资预算总投资：万建安工程费万元硬件购置费万元咨询服务费万元系统设计开发费万元系统集成开发费万元系统实施费万元系统集成实施费万元其他费用万元（含项目管理费万元，项目技术服务费万元）序号名称计算基础及计算公式数量单价（万元）金额（万元）可抵扣增值税（万元）抵扣增值税后项目投资（万元）一建安工程费

二软件购置费

三硬件购置费

四咨询服务费工作量×工日单价

五系统设计开发费工作量×工日单价

系统集成开发费工作量×工日单价

六系统实施费工作量×工日单价

系统集成实施费工作量×工日单价

七其他费用不含预备费

总

计

其中估算经费不包含储能调控能力建设方面的投资，项目实施选择省内10家大用户作为建设目标。具体内容详见《项目可研收口估算书-基于区块链的虚拟电厂运营平台建设》。项目工程建设费用加密型通信管理机8500/只；测控装置6200/只；监测点安装费用：1000/只（包含路费、人工费、辅材）城市企业数通讯管理机数量/只费用测控装置费用施工费用省合计：75源-荷-储互补特性的虚拟发电厂规划与运行策略方案设计一、基于源-荷-储组合的虚拟发电厂二、国外虚拟发电厂案例三、虚拟发电厂规划关键技术四、虚拟发电厂运行关键技术五、虚拟发电厂参与电力市场机制六、总结与展望目录多类型储能技术大规模电动汽车需求响应柔性负荷分布式可再生能源大型园区1.基于源-荷-储组合的虚拟发电厂地热能生物质能工业负荷智能楼宇商业负荷智能家居潮汐能光伏能风能特点>

随机性>

规模化>

不可预测性>

不可控制性解决方案>

提高负荷预测精度

>

提升紧急状态规模

>

精细修订发电计划

>

增加实时备用容量对电网的影响>

增加了负荷预测准确性的难度

>

随着规模增加，影响力度增加

>

对传统调度计划方式提出挑战

>

威胁实时电网运行的安全稳定高成本高难度有效

方案2.虚拟发电厂概念的背景虚拟发电厂

(Virtual

Power

Plant,VPP)是聚合多

种分布式能源资源构成的特殊类型的发电厂，通过先

进的控制、通信等技术实现分布式电源、储能系统、

柔性负荷、电动汽车等分布式单元的协调控制和优化运行。1、

组织灵活性：虚拟发电厂内部的分布式单元可由

不同所属机构的分布式电源、储能单元、

用电单元等

组成，且构成比例具有灵活性；2、

构建灵活性：可以因地制宜，充分利用现有的通

信等硬件设施，采用适当的控制策略进行构建，不需

要重复投资硬件建设；3、

运行灵活性：针对不同类型、不同地区的电网需

求，响应实时电网状态；4、

环境适应性：可以针对不同电力管理体制，适应

电力市场发展的各个时期。3.

虚拟发电厂定义特点>分布式电源协调控制>

多元能源互补运行>各类型分布式源-荷互动

>虚拟发电厂实时控制>可自主控制爬坡速率

>可自主控制下坡速率

>

可灵活控制启动时间>可调节变动输入/输出所需时间提前量>

可调节最小零输入/输出

>可控制最小输入/输出稳定容量极限>需求侧电价机制>需求侧参与策略>内部负荷需求管理

>内部运行成本核算>

电力市场规则分析

>市场价格走势预测

市场报价决策>辅助服务竞价模型>

发用电资源潜力挖掘

>

增值服务模式>能源市场分析>绿色证书交易4.虚拟发电厂的类型按照功能分类技术型虚拟发电厂商业型虚拟发电厂运营模式技术支持*具有发电规模效应*具有各类型需求响应负荷*具有增值服务功能*可以参与电力批发市场和零售市场按照电力市场角色分类发电商或辅助服务提供商*主要由电力大用户组成*具有各类型需求响应负荷*具有可中断负荷*具有参与电力零售市场的资质*具有一定发电规模效应*具有灵活地发电可调节特性*具备传统发电厂的外特性*具有参与电力批发市场的资质*合同能源管理

*碳交易*绿色证书4.虚拟发电厂的类型*

能效管理*

节能减排*

电能替代综合能源服务商负荷聚合商智慧园区相同不同虚

拟

发电

厂传

统

发电

厂虚

拟

发电

厂传

统

发电

厂输出可控容量灵活稳定特性；自然属性

；爬坡速率速度灵活旋转备用策略灵活发电厂外部特征控制灵活传统火力发电厂由火力机组构成，其出力稳定可控，具有调峰

调频能力。虚拟发电厂由大规模分布式单元构成，其目标是通

过有效的控制，达到传统发电厂的功能。5.虚拟发电厂与传统发电厂相同不同虚拟发电厂微电网虚拟发电厂微电网由各类型分布式电源和

负荷构成地理位置分散地理位置集中接入配电网一种运行状态两种运行状态(并网和孤岛)所有者不同只有一个所有者有多个接入点只有一个PCC点技术基础和商业模式侧重技术问题微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、

监控和保护装置等组成的小型发配电系统。虚拟发电厂内可以包含微电网，作为其组成单元。6.虚拟发电厂与微电网相同不同虚拟发电厂能效电厂虚

拟

发

电

厂能

效

电

厂容量可调节可参与发电侧

和需求侧需求侧都可响应需求侧管理包含分布式

电源和负荷只包含负荷

用电设备节能减排和电能替代的

社会效应具有发电能力消减用电量能效电厂(efficiency

power

plant,

简称EPP)通过实施一揽子节电计划和能效项目，获得需方节约的电力资源。国际能源界将

实施电力需求侧管理，开发、调度需方资源所形成的能力，形象

地命名为能效电厂。能效电厂是虚拟发电厂的一种模式。7.虚拟发电厂与能效电厂相同不同虚

拟

发电

厂虚拟同步

发电机虚

拟

发

电

厂虚

拟同

步

发电

机分布式电源为被控主体主要控制发/用电量主要控制分布式电源的端口逆变器模拟发电厂的某方面

外特性时间尺度：稳态时间域(分钟级及以上)时间尺度：动态时间域(毫秒级/秒级)多个分布式电源与负

荷储能协调控制目前只控制单个分布式

电源端口逆变器多类型技术综合，并考虑商业运营模式电力电子器件控制技术虚拟同步发电机：

借鉴同步发电机的机械方程和电磁方程来控制并网逆变器，使得并网逆变器在机理上和外特性上均能与同步发电机相媲美的控制策略，尤其是模仿同步机的惯性时间常数。8.虚拟发电厂与虚拟同步机目录一、虚拟发电厂概述二、国外虚拟发电厂案例三、虚拟发电厂规划关键技术四、虚拟发电厂运行关键技术五、虚拟发电厂参与电力市场机制六、总结与展望项目起止时间完成状态主要国家VFCPPKONWERLVIRTPLANTUNNACPPSTADG

VPPHARZ

VPPPro

VPPVATTENFALL

VPPVGPPPMVPPFENIXEDISONFLEXPOWERGVPPWEB2ENERGYTWENTIES2001-20052002-20032005-20072004-20062003-20072003-20072008-20122008-20122010-20122007-20082005-20072005-20092009-20122010-20132006-20122010-20152012-2015完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成完成在研在研德国德国德国德国德国德国德国德国德国澳大利亚荷兰英国、西班牙等丹麦丹麦丹麦德国、波兰等

比利时、德国等欧洲与VPP

相关的主要研究项目EV供电设备/分布式电源3.旅程历史4.EV状态EV群操作员零

售

商2.现货市场价格数据收集、储存EVPP预测5.负荷曲线边界6.优选负荷曲线丹麦的

EVPP

项目7.优选负荷曲线8.电网约束9.阻塞清除10.选定负荷曲线充电计划优化11.充电计划虚拟发电厂研究项目EVPP

的交互活动配电系统操作员1.日前现货市场价格负荷曲线优化避免网络阻塞电力市场VPP的通讯结构欧盟的

WEB2ENERGY

VPP项目控制中心CIM数据库RS-485配电线报文规范P.Q虚拟发电厂研究项目电表住宅负荷电表发电资源互联网

GSM/GPRSCIM-61850转换器远程

终

端单元自动

计量

系统广域网

KEC

61850IEC

61850

文件传输人机界面GSMUserVPP交易商1商业VPP2商业VPP1交易软件交

易商2市场配电管理

系统配电系统操作员输电系统操

作员FBFBFBFB发电机组发电机组发电机组欧洲

FENIXVPP项目:现有连接

:新建连接FB:FENIXBox接口服务器虚拟发电厂研究项目热电联供热电联供风电热电联供集中发电技术VPP业务逻辑业务代理万

拍卖代理

价格价竞格价荷兰PM(电力匹配器)体系结构DG

代理价

竞

格

上价集中代理虚拟发电厂研究项目意价价称分称一亮集中代理a61竟价竟价6数字电子信息管理系统优化调度

负荷预测德国

PRO

VPP项目20

KV热电联产

单元虚拟发电厂研究项目太阳能居民用电

燃料电池工业用电微型热电

联产系统控制风电场储能400V目录一、虚拟发电厂概述二、国外虚拟发电厂案例三、虚拟发电厂规划关键技术四、虚拟发电厂运行关键技术五、虚拟发电厂参与电力市场机制六、总结与展望相关能源政策·节能减排政策·电能替代政策·碳交易市场·绿证交易市场·煤炭市场及其他能源供应市场组成成员潜力评估·分布式电源发电能力和特性分析·各类型负荷需求响应潜力评估·各类型储能装置充放电容量与能力·各成员发用电特性拟合度评估地区电网情况评估·电力供需与发展情况分析·电网网架结构与建设分析·分布式电源补贴政策·各行业目录电价·峰谷电价、尖峰电价虚拟发电厂所具有的发电能力、需求响应能力和可调节能力，取决于其组建时期的成员组成结构及其所在地区电网情况、电力市场和电价机制。电力市场与售电政策·电力市场改革进程·售电开放政策·市场竞争评估·市场预研分析·市场价格走势预测1、

虚拟发电厂组建规划技术2、

源-荷-储发用电特性榫合度

S=2

(ZEP{-L)²m负荷用电特性建模·大型工业用电负荷·商业用电负荷·居民用户负荷·时序特性·波动特性·集中式储能电站·分布式储能装置·电动汽车移动式储能

·快速储能与慢速储能分布式电源发电特性建模·发电时序特性·发电波动特性·发电特性拟合度储能充放电特性建模榫合度约束条件多能系统协同规划模型综合需求响应区域系统调度降低运行投资总成本协同优化互动机制电力网络约束

天然气网络约束储能控制策略能量耦合模型对象：储电、储气、储热储能配置策略

储能控制策略物理实体客观智能本体

特征模型特性拟合特征约束

条件多能互补建模能源集线器模型能量潮流动态模型能量转化机组模型3、

榫合度约束条件的多能协调规划提高资源利用率减少弃风弃光量提高系统可靠性多维目标函数经济性利用率可靠性总目标庄反目录一、虚拟发电厂概述二、国外虚拟发电厂案例三、虚拟发电厂规划关键技术四、虚拟发电厂运行关键技术五、虚拟发电厂参与电力市场机制六、总结与展望1、虚拟发电厂运行控制模式分散式控制信息中心无控制中心分布式控制集中式控制控制中心>

分布式电源可调容量约束>

储能装置可调速率约束

>

多能源协调运行约束>

多时间尺度协调约束

>

电网运行约束>

节能减排约束>

运行成本、维护成本>

分布式电源发电随机性>

用户需求响应不确定性

>

多智能体结构>

多层主体结构

确定目标偏差量分布式优化min

Efi(x)

<s.t.g(xi)≤0h(x₁)=02、

虚拟发电厂优化调度技术随机优化s.t.

((iminΣf;(xj)s.t.g(xj)≤0

h(xj)=0通信方式传输距离传输速率优点局限性适用范围有线通信光纤通信550m~100km最大10Mb/s传输距离长，速率快，抗干扰建设成本高大型工业用户，电动汽车充电站电力线载波(PLC)1~3km2~3Mb/s传输距离长

建设成本低依赖于已有电力线路，抗干扰能力差居民小区电力用户，

分布式电源以太无源光

网络(EPON)20km1.25Gb/s传输速率快，

组网灵活初期投资高，

不易扩散分布式电源，工业园区，储能电站无线通信全球微波接

入系统(WiMAX)1~5km>75Mb/s建设成本低，

覆盖面积广没有广泛应用，

信号易受干扰移动的电动汽车ZigBee30~50m250kb/s功耗和成本低，容量比较大，安全性高传输速率低，

距离短居民小区电力用户

分布式电源GPRS1~10km170kb/s传输距离远，

成本低传输速率低，

安全性差电动汽车充电桩分布式电源通信技术是虚拟发电厂能够组建并实现有效控制的技术基础，通信性能与控制

策略相互配合影响，决定了虚拟发电厂的运行效率和可调节速率等技术特征。3、虚拟发电厂通信技术变动输入(输出)

所需时间提前量最小零输出(输入)

量时间最小输出(

输入)

稳定极限最大发电能力最大负荷电量最大储能容量爬坡速率下坡速率启动时间4.虚拟发电厂技术参数虚拟发电厂技术参数动态技术参数固定技术参数竞争优势商业用户上业开居用书光优

电单元风方

电单元分布式

能源312311310301300302-309305317

303

·可控310负荷做星燃气轮机336326有效控制充电站电力线路虚拟发电企业通信线23333:速度可调容量可调

可控速率

反应迅速机制灵活适应性强优势5.虚拟发电厂控制目标338电网石

日虚拟发电

企业3os3231931533130407目录一、虚拟发电厂概述二、国外虚拟发电厂案例三、虚拟发电厂规划关键技术四、虚拟发电厂运行关键技术五、虚拟发电厂参与电力市场机制六、总结与展望直接负荷控制可中断服务紧急需求响应备电用量<

需求侧竞价备用辅助服务(容量计划)日前经济调度月度

计

划实时电价(RTP)动态定价机制，更新周期可达到

1小时或更短。将零售侧的价格与电力批发市场

的出清电价联动分时电价(TOU)有效反映电力系统不同时段供电成本差别，如峰

谷电价、季节电

价和丰枯电价尖峰电价(CPP)在分时电价上叠加尖峰费率形成。在

尖峰时段执行尖峰

费率，在非尖峰时

段执行分时电价<

15m

n超短期经济

调度虚拟发电厂参与需求响应机制年度

计

划基于价格基于激励电力规划

电力市场的机制

电力市场即指以电力及其相关服务作为商品竞争的市场，是

电能生产者和使用者通过协商、竞价等方式就电能及其相关产品进行交易，通过市场竞争确定价格和数量的机制。交易品种年前月

前

日前

实时双边交易发电权交易时间交易结束日前电能量市场实时电能量市场日前辅助

服务市场年度电力市场月度电力市场日前辅助

服务电量结算1、

与频率稳定相关的服务。包括调速控制、自动发电控制、有功备用服务(旋转备用和非旋转备用)

2、

与电压稳定相关的服务。主要指无功支持和电压控制。3、

与暂态稳定相关的服务。包括甩负荷及自动解列PSS稳定控制等服务。4、其他类型的辅助服务。如黑启动服务和电能质量服务。电力市场辅助服务是指为维持电力系统的安全稳定运

行或恢复系统安全，以及为保证电能供应，满足电压、

频率质量等要求所需要的一系列服务。概念电力市场辅助服务类型发电商G(Generator)参与市场进行出售。将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能的工厂，并将电能发电经纪商PM(PowerMarketer)电力交易中心PX(PowerExchange)提供一个电能交易的场所。辅助服务供应商AS(Anci