虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)輔助服務(wù)實(shí)施方案

虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)輔助服務(wù)實(shí)施方案目錄1.項(xiàng)目背景 .項(xiàng)目背景電力市場是電力工業(yè)重組和市場化運(yùn)營的必然產(chǎn)物，現(xiàn)貨交易是我國電力市場中采用的一種重要的交易方式。從當(dāng)前國內(nèi)電力現(xiàn)貨市場的電能商品模型中可以看出，傳統(tǒng)的基于實(shí)時(shí)電價(jià)理論的電力現(xiàn)貨（批發(fā)）市場設(shè)計(jì)忽略了電能生產(chǎn)和消費(fèi)的時(shí)間連續(xù)性這個(gè)十分重要的特征，并假設(shè)同一時(shí)段的電能商品都是同質(zhì)的，因此無法分辨不同品質(zhì)的電能商品并進(jìn)行合理定價(jià)。在這種定價(jià)方式下，由于光伏、風(fēng)電近零邊際成本的特點(diǎn)，將傳統(tǒng)火力發(fā)電在以邊際成本為準(zhǔn)的競價(jià)交易中擠出，使得市場出清價(jià)格降低，甚至出現(xiàn)負(fù)值，因此火力發(fā)電難以生存。而同時(shí)，光伏和風(fēng)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性，給電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制帶來重大挑戰(zhàn)，對(duì)靈活性的需求急劇增加。電力現(xiàn)貨交易與用戶側(cè)負(fù)荷之間也存在著矛盾。近乎剛性需求的電力消費(fèi)，在電力市場中致使負(fù)荷側(cè)的需求的變化在價(jià)格上的波動(dòng)較大。一天當(dāng)中，用電高峰負(fù)荷處一般市場價(jià)格會(huì)達(dá)到最高，即價(jià)格上限，而低谷負(fù)荷處則是零價(jià)格。一年中冬季和夏季，大量用戶側(cè)微負(fù)荷如取暖設(shè)備和空調(diào)的應(yīng)用，用電量大，而春秋電力消耗少，電力市場通過經(jīng)濟(jì)的調(diào)控，必將使得用電高峰，夏天、冬天的電價(jià)貴，而事實(shí)上電力價(jià)格基本上不變，就會(huì)導(dǎo)致電力市場現(xiàn)貨交易使用較少。若電力市場現(xiàn)貨交易，電力價(jià)格一天一變，則電力市場現(xiàn)貨交易必然激增。自2013年國家開展電力需求側(cè)管理城市綜合試點(diǎn)建設(shè)以來，北京、上海、蘇州、唐山、佛山等城市分別建立了可服務(wù)城市運(yùn)行保障工作的需求響應(yīng)資源庫。經(jīng)過多年試點(diǎn)培育，我國需求響應(yīng)試點(diǎn)工作形成了政府主導(dǎo)、電網(wǎng)企業(yè)支持、新型電能服務(wù)機(jī)構(gòu)和電力用戶參與的需求響應(yīng)工作體系。江蘇開展了大規(guī)模非生產(chǎn)性空調(diào)參與電網(wǎng)有序削峰的示范工程，首次提出針對(duì)大規(guī)模非生產(chǎn)性空調(diào)負(fù)荷調(diào)控實(shí)現(xiàn)有序削峰的需求側(cè)管理模式；應(yīng)用非生產(chǎn)性空調(diào)負(fù)荷調(diào)控中大量“柔性”的控制手段，實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷管理從“剛性”到“柔性”的轉(zhuǎn)變。安徽省2000多戶公共樓宇空調(diào)負(fù)荷實(shí)現(xiàn)了剛?cè)嵝钥刂?，可控容量超過100萬千瓦；2016年通過尖峰電價(jià)/可中斷負(fù)荷補(bǔ)貼，工商業(yè)用戶自主響應(yīng)負(fù)荷352萬千瓦。2018年安徽電網(wǎng)已建成260萬千瓦源網(wǎng)荷毫秒級(jí)精準(zhǔn)切負(fù)荷系統(tǒng)，作為特高壓交直流電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)試點(diǎn)工程的重要組成部分，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大工業(yè)用戶可中斷負(fù)荷、燃煤電廠可中斷輔機(jī)、翻水站抽水泵以及大型儲(chǔ)能電站負(fù)荷的毫秒級(jí)精準(zhǔn)控制。上海市也在積極開展虛擬電廠試點(diǎn)項(xiàng)目，國網(wǎng)上海電力公司在六個(gè)特定區(qū)域試點(diǎn)局部精準(zhǔn)削峰響應(yīng)，有效減低區(qū)域負(fù)載，實(shí)現(xiàn)“需求彈性，供需協(xié)同”。這些前期工作是對(duì)解決系統(tǒng)性電力供應(yīng)不足和時(shí)段性電力供需不平衡等問題的積極探索，同時(shí)，也為這些試點(diǎn)以虛擬電廠的方式參與電力市場交易運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。虛擬發(fā)電廠是多個(gè)分布式電源、負(fù)荷以及儲(chǔ)能裝置的集合，可作為一個(gè)特殊的發(fā)電廠運(yùn)行，是一種新興的解決分布式電源并網(wǎng)問題的技術(shù)；可以像傳統(tǒng)發(fā)電廠一樣對(duì)其進(jìn)行控制管理，向電網(wǎng)提交發(fā)電計(jì)劃，參與電力市場以及調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)；同時(shí)，作為一個(gè)綜合的能源管理系統(tǒng)，擁有自我協(xié)調(diào)、自我管理、自我控制以及自我恢復(fù)等多重功能，為可再生能源并網(wǎng)運(yùn)行提供了實(shí)時(shí)可行的解決方案。虛擬發(fā)電廠不改變分布式電源的并網(wǎng)方式，通過先進(jìn)的控制、通信、計(jì)量技術(shù)在更高層面的軟件架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)多分布電源的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行。虛擬發(fā)電廠對(duì)外呈現(xiàn)整體功能與效果，無需改造電網(wǎng)而能穩(wěn)定輸電，并提供快速響應(yīng)輔助服務(wù)，是分布式電源并入電網(wǎng)的一種安全有效的方法。虛擬電廠技術(shù)是需求響應(yīng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，而需求響應(yīng)資源及技術(shù)是虛擬電廠資源及關(guān)鍵技術(shù)中的重要部分。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，需求側(cè)管理由傳統(tǒng)的行政手段引導(dǎo)中斷負(fù)荷變得更加豐富，在通信技術(shù)的支撐下，負(fù)荷側(cè)彈性得以發(fā)揮其參與市場調(diào)節(jié)的作用，國內(nèi)外需求響應(yīng)項(xiàng)目的實(shí)施也取得很好的效果，但是，由于負(fù)荷資源參與調(diào)節(jié)需要滿足一定的容量門檻以及性能要求，很多具有彈性的中小用戶受到限制，無法參與到需求響應(yīng)中。為了給具備儲(chǔ)能性的中小負(fù)荷提供參與市場的機(jī)會(huì)，創(chuàng)造出了負(fù)荷集成的概念，負(fù)荷集成將整合需求側(cè)中小負(fù)荷資源，通過專業(yè)技術(shù)手段充分發(fā)掘負(fù)荷資源的響應(yīng)價(jià)值，與供電側(cè)資源共同參與到市場中。隨著分布式電源和集成負(fù)荷的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)必將受到巨大影響。分布式電源在電力能源中所占比重日益增多不可忽視，在發(fā)展規(guī)劃中必須對(duì)其影響與發(fā)展做出預(yù)測(cè)、引導(dǎo)和合理設(shè)計(jì)，然而由于分布式電源本身不確定性較大，規(guī)劃設(shè)計(jì)也難以準(zhǔn)確合理，同時(shí)分布式電源的種類、原理各異，不同種類分布式電源差異性很大，而且分布式電源往往還受到氣候等自然環(huán)境影響，風(fēng)力、光伏發(fā)電等間歇性分布式電源的發(fā)電能源分別為風(fēng)能和太陽能，自然條件的變化對(duì)其發(fā)電影響較大，導(dǎo)致其輸出功率帶有很強(qiáng)的波動(dòng)性，接入電網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)頻率及電壓的穩(wěn)定都會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊。因此分布式電源大比例接入電網(wǎng)，可再生能源擴(kuò)展使用所面臨的一個(gè)重要難題是如何運(yùn)行管理大批地域分散、所屬權(quán)各異的分布式電源。單個(gè)分布式電源發(fā)電機(jī)組接入電力系統(tǒng)時(shí)控制難度較大、投資成本較高。隨著分布式電源滲透率的逐步擴(kuò)大，其對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性、電能質(zhì)量以及配電網(wǎng)管理等方面均構(gòu)成了多方面威脅。同樣地，集成負(fù)荷不確定性大，種類、容量各不相同，在參與市場的時(shí)候也有同樣的問題。虛擬電廠與需求響應(yīng)技術(shù)關(guān)鍵的區(qū)別在于：需求響應(yīng)往往是基于聚合及管理負(fù)荷資源，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷削減、保證電網(wǎng)安全等目的；而虛擬電廠是將分布式發(fā)電資源和負(fù)荷資源進(jìn)行聚合及協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷削減、分布式發(fā)電資源運(yùn)行管理、參與市場并提高總體利潤或降低市場風(fēng)險(xiǎn)、提供輔助服務(wù)及保證用戶用電質(zhì)量等目的。電力市場背景下，為提升我國能源行業(yè)核心競爭力，推進(jìn)能源領(lǐng)域結(jié)構(gòu)性改革，基于能源互聯(lián)網(wǎng)的大思維模式和虛擬電廠建設(shè)的時(shí)代潮流，本項(xiàng)目主要研究虛擬電廠智能管控關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)電力系統(tǒng)對(duì)分布式能源合理優(yōu)化配置的實(shí)際需求，依托源網(wǎng)荷儲(chǔ)友好互動(dòng)系統(tǒng)的主站層-聚合層-資源層的框架，從就地頻率自治控制、直接負(fù)荷控制、負(fù)荷柔性調(diào)控（需求響應(yīng)）和重點(diǎn)設(shè)備能效采集等方面，研制針對(duì)資源層接入的虛擬電廠集中器樣機(jī)，開發(fā)虛擬電廠運(yùn)行管理平臺(tái)，滿足的智能管控要求，帶動(dòng)虛擬電廠關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。2.項(xiàng)目基本情況2.1.項(xiàng)目概況電力市場背景下，為提升我國能源行業(yè)核心競爭力，推進(jìn)能源領(lǐng)域結(jié)構(gòu)性改革，基于能源互聯(lián)網(wǎng)的大思維模式和虛擬電廠建設(shè)的時(shí)代潮流，針對(duì)電力系統(tǒng)對(duì)分布式能源合理優(yōu)化配置的實(shí)際需求，依托源網(wǎng)荷儲(chǔ)友好互動(dòng)系統(tǒng)的主站層-聚合層-資源層的框架，本項(xiàng)目主要研究虛擬電廠智能管控關(guān)鍵技術(shù)，從就地頻率自治控制、直接負(fù)荷控制、負(fù)荷柔性調(diào)控（需求響應(yīng)）和重點(diǎn)設(shè)備能效采集等方面，研制針對(duì)資源層接入的虛擬電廠集中器樣機(jī)，開發(fā)虛擬電廠運(yùn)行管理平臺(tái)，滿足的智能管控要求，帶動(dòng)虛擬電廠關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。1、就地頻率自治控制一種用戶負(fù)荷自適應(yīng)感知電網(wǎng)態(tài)勢(shì)變化，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急狀態(tài)下主動(dòng)切的調(diào)控方式。主要針對(duì)特高壓電網(wǎng)緊急故障出現(xiàn)情況，如突發(fā)多條直流同時(shí)閉鎖，大功率缺額情況急速出現(xiàn)，故障明顯。虛擬電廠集中器采用先進(jìn)的測(cè)頻方法，精度較高地測(cè)頻，啟動(dòng)低頻減負(fù)荷控制功能，根據(jù)就地實(shí)時(shí)測(cè)量的頻率，按預(yù)定定值進(jìn)行減載控制，以協(xié)助電網(wǎng)頻率恢復(fù)。2、直接負(fù)荷控制主動(dòng)自治型模式，虛擬電廠集中器會(huì)內(nèi)置直接負(fù)荷控制預(yù)案，通過感知電網(wǎng)頻率電壓變化，自主切除預(yù)先制定的負(fù)荷。并借助區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)直控負(fù)荷控制后評(píng)估。3、柔性調(diào)控執(zhí)行管理接受主站的調(diào)控指令模式。一般故障多數(shù)情況下功率缺額較小，可根據(jù)全網(wǎng)調(diào)度資源進(jìn)行多種手段的綜合調(diào)配，虛擬電廠集中器可接收來自上層主站在事故處置各階段的不同運(yùn)行指令，有序調(diào)控用戶可調(diào)控負(fù)荷，以協(xié)助電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行。此種模式下虛擬電廠集中器具備負(fù)荷監(jiān)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、控制交互等功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程負(fù)荷柔性調(diào)控。4、虛擬電廠集中器集高速采樣、信號(hào)處理、遙控、遙信以及數(shù)據(jù)采集于一體，且控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)物理隔離，在保障數(shù)據(jù)安全的基礎(chǔ)上靈活選擇負(fù)荷切除，提升電網(wǎng)切負(fù)荷的多樣性、快速性和準(zhǔn)確性。5、根據(jù)復(fù)雜多變的現(xiàn)場環(huán)境，研制出適用于不同工程場景的壁掛式模組化虛擬電廠集中器，為全時(shí)間虛擬電廠智能管控的實(shí)際工程應(yīng)用提供了裝備支撐。虛擬電廠是將分布式發(fā)電資源和負(fù)荷資源進(jìn)行聚合及協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷削減、分布式發(fā)電資源運(yùn)行管理、參與市場交易并提高總體利潤或降低市場風(fēng)險(xiǎn)、提供輔助服務(wù)及保證用戶用電質(zhì)量等目的，示范項(xiàng)目正是在電力體制深化改革及電力市場建設(shè)背景下，研究虛擬電廠控制關(guān)鍵技術(shù)。2.2.項(xiàng)目目標(biāo)（1）研究當(dāng)前電力交易的特點(diǎn)，探索負(fù)荷參與虛擬電廠的完整的模式現(xiàn)貨交易作為現(xiàn)代電力市場中重要的交易方式，是電力市場體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著可再生能源的大規(guī)模接入，對(duì)于電力系統(tǒng)的靈活性要求越來越高，多種可再生能源及大量微負(fù)荷，其具有波動(dòng)性、隨機(jī)性和不可預(yù)測(cè)性的特點(diǎn)，這些電源及負(fù)荷相對(duì)難于控制。而虛擬電廠技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)分散分布的大量新能源項(xiàng)目有效地并網(wǎng)運(yùn)行和售電交易，利用分布式電源快速靈活調(diào)節(jié)特性和出力互補(bǔ)功能，提高電力系統(tǒng)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。使負(fù)荷更好地參與到現(xiàn)貨市場交易成為可能，同時(shí)為其奠定了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。（2）通過構(gòu)建基于虛擬電廠的負(fù)荷調(diào)控體系，開展典型負(fù)荷虛擬電廠的先行先試通過構(gòu)建基于虛擬電廠的負(fù)荷調(diào)控體系，可以緩解電網(wǎng)供需平衡，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷平穩(wěn)運(yùn)行。通過主動(dòng)調(diào)整用戶負(fù)荷來改善負(fù)荷曲線，能有效地實(shí)現(xiàn)削峰填谷，平抑電網(wǎng)功率波動(dòng)。通過對(duì)電網(wǎng)存在大量柔性負(fù)荷實(shí)施直接或間接的控制，使該部分負(fù)荷參與系統(tǒng)頻率和功率調(diào)節(jié)，從而抑制微負(fù)荷的波動(dòng)性，保證新能源安全并網(wǎng)并增加新能源的環(huán)保效益，促進(jìn)節(jié)能減排。虛擬電廠是高效利用和促進(jìn)新能源和可再生能源發(fā)電的有效形式?？稍偕茉窗l(fā)電連同其他負(fù)荷分布式能源聚合成虛擬電廠的形式參與大電網(wǎng)的運(yùn)行，構(gòu)建起區(qū)域性的電能集中調(diào)控管理體系，通過內(nèi)部的組合優(yōu)化，可消除可再生能源發(fā)電與負(fù)荷對(duì)外部系統(tǒng)的間歇性和隨機(jī)性影響，提高電能質(zhì)量。讓負(fù)荷參與到電網(wǎng)輔助服務(wù)，根據(jù)各資源時(shí)空差異和互補(bǔ)特性，提供智能技術(shù)控制策略和控制框架，從而有效提升電網(wǎng)的消納能力，提高電網(wǎng)靈活性和調(diào)控能力，實(shí)現(xiàn)各類負(fù)荷平穩(wěn)運(yùn)行。（3）開展用戶參與虛擬電廠調(diào)控的運(yùn)行機(jī)制，為規(guī)模化推廣奠定基礎(chǔ)電力客戶與電網(wǎng)互動(dòng)目前并無規(guī)?；茝V應(yīng)用，主要實(shí)踐包括部分地區(qū)的需求響應(yīng)機(jī)制、峰谷分時(shí)電價(jià)，來引導(dǎo)用戶錯(cuò)峰用電；樓宇、智能家居、小區(qū)等小規(guī)模試點(diǎn)，提供電力用戶智能用電的調(diào)節(jié)手段，應(yīng)用效果由于規(guī)模極小難以體現(xiàn)。因此，基于規(guī)模化用戶的智能裝備，配套以建設(shè)模式、商業(yè)激勵(lì)機(jī)制，是提高電力用戶與電網(wǎng)互動(dòng)效果的必然手段。項(xiàng)目選取高校樓宇和充電樁用戶從建設(shè)投資、共享收益以及商業(yè)激勵(lì)等方面開展用戶互動(dòng)機(jī)制的研究。2.3.項(xiàng)目內(nèi)容（1）輔助和支持虛擬電廠業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)。包含源網(wǎng)荷儲(chǔ)友好互動(dòng)業(yè)務(wù)，如服務(wù)購買方、市場運(yùn)營方、服務(wù)提供方、市場監(jiān)管方；總體業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)包括注冊(cè)管理、用戶信息管控、市場交易管理、直接負(fù)荷控制、柔性負(fù)荷控制、就地頻率響應(yīng)和結(jié)算管理等業(yè)務(wù)功能。（2）為虛擬電廠集中器研究與開發(fā)提供技術(shù)服務(wù)支撐。虛擬電廠集中器使用單相交流電源供電，在非通信狀態(tài)下，有功功耗＜16W。具備采集多種數(shù)據(jù)源、本地?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、本地?cái)?shù)據(jù)分析等功能。上行通信：可采用4G、以太網(wǎng)、光纖等與主站通信，下行通信：可采用RS-485/RS-232、HPLC、M-Bus、LoRa等與現(xiàn)場各種能源采集終端之間進(jìn)行通信。主控模塊和功能模塊之間通過可插拔式連接器連接，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需求，靈活配置上、下行功能模塊的種類和數(shù)量；借助功能模塊的傳輸、控制信道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、節(jié)點(diǎn)的操控，可適應(yīng)各類工控現(xiàn)場對(duì)數(shù)據(jù)處理、傳輸、控制的需求。（3）輔助和支撐虛擬電廠參與電力能源市場方案。虛擬電廠參與能量市場、輔助服務(wù)市場，中長期合同市場、日前市場、日內(nèi)市場和實(shí)時(shí)市場，根據(jù)市場特性，建立虛擬電廠的競價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠參與電力市場，完成電能交易功能。（4）輔助和支持虛擬電廠調(diào)控方式和策略研究。包含高校樓宇負(fù)荷調(diào)控策略、電動(dòng)汽車充電站與電網(wǎng)活動(dòng)經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行策略，采用直接控制、柔性控制等多種控制方式，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)控，優(yōu)化樓宇和電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)運(yùn)行方式、運(yùn)行模式。（5）輔助和支持虛擬電廠試點(diǎn)建設(shè)。包含樓宇能源虛擬機(jī)組、充電樁虛擬機(jī)組和工業(yè)電窯爐虛擬機(jī)組等多場景試點(diǎn)建設(shè)，開發(fā)虛擬電廠控制及運(yùn)營管理平臺(tái)，對(duì)虛擬機(jī)組參與電網(wǎng)調(diào)峰、電能市場、輔助服務(wù)市場效果進(jìn)行分析和性能評(píng)價(jià)。3.編制依據(jù)3.1.政策法規(guī)（1）《關(guān)于印發(fā)<電力需求側(cè)管理辦法>的通知》,發(fā)改運(yùn)行[2010]2643號(hào)；（2）《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》中發(fā)[2015]9號(hào)；（3）《電力需求側(cè)管理辦法（修訂版）》，國家發(fā)展改革委等六部委，發(fā)改運(yùn)行規(guī)〔2017〕1690號(hào)；（4）《國家能源局華東監(jiān)管局關(guān)于印發(fā)<華東電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場試點(diǎn)方案和<華東電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則（試行）>的通知》，華東監(jiān)能市場[2018]102號(hào)；（5）《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》，發(fā)改能源[2016]392號(hào)；（6）《關(guān)于深入推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革做好新形勢(shì)下電力需求側(cè)管理工作的通知》，發(fā)改運(yùn)行規(guī)[2017]1690號(hào)；3.2.主要設(shè)計(jì)規(guī)范（1）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第1部分總則》（GB∕T31960.1-2015）；（2）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第2部分主站功能規(guī)范》（GB∕T31960.2-2015）；（3）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第3部分通信協(xié)議》（GB∕T31960.3-2015）；（4）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第4部分子站功能設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB∕T31960.4-2015）；（5）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第5部分主站設(shè)計(jì)原則》（GB∕T31960.5-2015）；（6）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第6部分電力能效信息集中與交互終端技術(shù)條件》（GB∕T31960.6-2015）；（7）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第7部分電力能效監(jiān)測(cè)終端技術(shù)條件》（GB∕T31960.7-2015）；（8）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第8部分安全防護(hù)要求》（GB∕T31960.8-2015）；（9）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第9部分系統(tǒng)檢驗(yàn)規(guī)范》（GBT31960.9-2016）；（10）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第10部分電力能效監(jiān)測(cè)終端檢驗(yàn)規(guī)范》（GBT31960.10-2016）；（11）《電力能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第11部分電力能效集中與交互終端檢驗(yàn)規(guī)范》（GBT31960.11-2016）；（12）《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)管理規(guī)范：驗(yàn)收管理規(guī)范》（Q/GDW380.7-2009）；（13）《智能用電服務(wù)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》（Q/GDW/Z518-2010）；（14）《信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)定級(jí)指南》（GB/T22240-2008）；（15）《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)第5-104部分：傳輸規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問》（DL/T634.5104-2009）；（16）《多功能電能表通信協(xié)議》（DL/T645-2007）；（17）《電力信息系統(tǒng)安全檢查規(guī)范》（GB∕T36047-2018）；（18）《信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全技術(shù)要求》（GB∕T37025-2018）；（19）《信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全運(yùn)維管理指南》（GB∕T36626-2018）；（20）《需求響應(yīng)效果監(jiān)測(cè)與綜合效益評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（GB∕T32127-2015）；（21）《電力需求響應(yīng)系統(tǒng)通用技術(shù)規(guī)范》（GBT32672-2016）。4.需求分析在大受電、交直流混聯(lián)、高比例清潔能源背景下，亟需構(gòu)建源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)友好互動(dòng)系統(tǒng)，以電力互聯(lián)網(wǎng)和電力現(xiàn)貨市場建設(shè)為依托，聚合公司系統(tǒng)及社會(huì)上的海量用戶側(cè)資源，采用剛性精準(zhǔn)控制和柔性互動(dòng)的方式，應(yīng)對(duì)頻率失穩(wěn)、設(shè)備及斷面越限、新能源消納困難、備用不足等問題，推動(dòng)傳統(tǒng)的“源隨荷動(dòng)”調(diào)度模式向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)泛在調(diào)度控制”模式轉(zhuǎn)變，提升大電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平和運(yùn)行效率，促進(jìn)電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展。（1）大規(guī)模分布式能源(distributedenergyresources，DER)入網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)提出了挑戰(zhàn)，需要研究新的DER控制技術(shù)。能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的提出以及互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展受到越來越多的重視。虛擬電廠(virtualpowerplant，VPP)技術(shù)是一個(gè)典型代表，通過先進(jìn)的信息技術(shù)，有效聚合大量地域分散安裝的分布式電源、受控負(fù)荷和儲(chǔ)能單元，實(shí)現(xiàn)廣域范圍的能源互聯(lián)與共享。VPP能夠結(jié)合DER的普遍需求或電力市場需求合理調(diào)整內(nèi)部的優(yōu)化策略，在實(shí)現(xiàn)內(nèi)部協(xié)同運(yùn)行并滿足電力市場需求的同時(shí)，達(dá)到環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)。（2）通過輔助及支撐虛擬電廠的實(shí)施運(yùn)營，可以激勵(lì)用戶改變粗放型消費(fèi)行為，主動(dòng)參與節(jié)能節(jié)電活動(dòng)，并獲得相應(yīng)的收益；在需求側(cè)節(jié)約每千瓦的投資遠(yuǎn)低于新建電廠的千瓦造價(jià)；可減緩發(fā)供電邊際成本的過快增長，抑制電價(jià)的上升幅度，有利于穩(wěn)定電價(jià)；可強(qiáng)力推動(dòng)電網(wǎng)移峰填谷，緩解拉閘限電，改善電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，提高電網(wǎng)的運(yùn)營效益；可減少發(fā)電燃料消耗，減少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和煙塵等污染控制費(fèi)用。（3）通過輔助及支撐虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)研究，并通過積極引導(dǎo)樓宇和居民參與，帶動(dòng)規(guī)模樓宇、商業(yè)、工業(yè)等用戶共同參與，發(fā)揮光伏、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等內(nèi)在潛力優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)這類資源作為儲(chǔ)能單元參與調(diào)峰/填谷事件，繼續(xù)挖掘并充分調(diào)動(dòng)用戶參與電力需求側(cè)管理的積極性。電力市場化注重用戶自主參與，注重幫助客戶提升能源精細(xì)化管理能力建設(shè)，結(jié)合政府在節(jié)能減排以及日常管理服務(wù)業(yè)務(wù)，以政府推動(dòng)、企業(yè)推進(jìn)、市場主導(dǎo)、行業(yè)促進(jìn)和社會(huì)參與多角度結(jié)合，不斷提升用戶認(rèn)知、加強(qiáng)電力需求側(cè)管理認(rèn)同、提高電力運(yùn)行管理水平。（4）輔助及支撐研究負(fù)荷集成商為主體運(yùn)營的商業(yè)運(yùn)營模式，形成政府-電網(wǎng)企業(yè)-負(fù)荷集成商-用戶相互關(guān)聯(lián)的信息鏈，使虛擬發(fā)電實(shí)施真正反饋電網(wǎng)所需，保證虛擬發(fā)電效果可監(jiān)測(cè)和可驗(yàn)證，同時(shí)建議由主管部門對(duì)已有平臺(tái)及監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行整合，減輕負(fù)荷集成商和用戶二次投入支出。5.項(xiàng)目建設(shè)方案5.1.技術(shù)路線虛擬電廠集中器物理架構(gòu)如下圖5.1-1所示，對(duì)上對(duì)接調(diào)控平臺(tái)和虛擬電廠系統(tǒng)，對(duì)下實(shí)現(xiàn)負(fù)荷資源接入?？傮w來說包括實(shí)時(shí)采集、運(yùn)行監(jiān)控、負(fù)荷管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)及其他功能。虛擬電廠項(xiàng)目建設(shè)技術(shù)路線介紹如下：1、不同緊急程度的負(fù)荷控制系統(tǒng)控制策略研究調(diào)研現(xiàn)有負(fù)荷控制策略的適應(yīng)性，提出快速負(fù)荷控制的需求；研究不同時(shí)間尺度負(fù)荷控制對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定特性的影響及其機(jī)理；基于穩(wěn)定量化分析技術(shù)，研究不同負(fù)荷類型控制對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定影響；計(jì)及不同故障場景、不同負(fù)荷控制類型對(duì)象，研究針對(duì)200ms以內(nèi)時(shí)間尺度滿足暫態(tài)穩(wěn)定的負(fù)荷控制方法；研究針對(duì)200ms至秒級(jí)時(shí)間尺度保證系統(tǒng)頻率安全的負(fù)荷控制方法；研究針對(duì)分鐘級(jí)及以上時(shí)間尺度解決斷面越限、聯(lián)絡(luò)線超用及恢復(fù)系統(tǒng)旋備的負(fù)荷控制方法；提出不同緊急程度的負(fù)荷控制策略制定原則；研究緊急和次緊急不同控制需求下，計(jì)及多種交直流控制措施的配合，以保證電網(wǎng)安全及控制代價(jià)最優(yōu)為目標(biāo)的不同緊急程度下的快速負(fù)荷控制策略。2、具備高可靠冗余機(jī)制的虛擬電廠集中器組網(wǎng)模式研究虛擬電廠集中器下行本地組網(wǎng)連接設(shè)備眾多，各類設(shè)備的數(shù)據(jù)類型、協(xié)議類型、數(shù)據(jù)帶寬、數(shù)據(jù)速率等都不一樣，這要求虛擬電廠集中器需要有多協(xié)議接入功能，兼容多設(shè)備物理接口，結(jié)合載波、無線通信技術(shù)的研究及實(shí)施進(jìn)展，調(diào)研寬帶載波及無線通信性能特點(diǎn)，梳理其對(duì)承載能源采集控制信息數(shù)據(jù)的本地傳輸通道的可靠性、高效性、靈活性的相互影響和技術(shù)需求，研究各種典型應(yīng)用場景下的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，研究各種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)撲的實(shí)時(shí)性、可靠性、可維護(hù)性、建設(shè)及運(yùn)行成本，提出一種面向需求側(cè)負(fù)荷柔性協(xié)調(diào)控制的通信網(wǎng)絡(luò)部署及典型應(yīng)用方案。3、支撐智慧能源服務(wù)平臺(tái)的虛擬電廠集中器研制基于以上技術(shù)，進(jìn)行支撐智慧能源服務(wù)平臺(tái)的虛擬電廠集中器研制，以“模塊化、平臺(tái)化”作為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)思路，將虛擬電廠集中器設(shè)計(jì)成多個(gè)功能獨(dú)立的模組結(jié)構(gòu)型式，并按各地區(qū)實(shí)際需求配制相應(yīng)的模組組合，形成具有不同功能的虛擬電廠集中器。4、虛擬電廠項(xiàng)目示范建設(shè)力爭2023年7月底之前，初步完成虛擬電廠集中器、虛擬電廠集中器組網(wǎng)模式研究及APP應(yīng)用商城的研發(fā)；2024年8月，開展全尺度虛擬電廠示范項(xiàng)目建設(shè)，在淮安市選擇可調(diào)資源種類豐富的樓宇或工業(yè)園區(qū)，通過安裝虛擬電廠集中器，部署現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，將樓宇中的中央空調(diào)、工業(yè)電窯爐、電動(dòng)汽車充電樁、光伏、儲(chǔ)能等可調(diào)資源有序整合，組建樓宇能源虛擬機(jī)組負(fù)荷控制群，開展虛擬電廠調(diào)控方式和調(diào)控策略；2024年11月，系統(tǒng)試運(yùn)行，聯(lián)合調(diào)試，驗(yàn)證其裝備的先進(jìn)性和可用性；2024年12月底前，完善試點(diǎn)工程中存在的問題，探索基于虛擬電廠運(yùn)營模式等，驗(yàn)證整體的實(shí)施效果。圖5.1-1物理架構(gòu)5.2.系統(tǒng)架構(gòu)虛擬電廠系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示。虛擬電廠運(yùn)行架構(gòu)如圖所示，按照“統(tǒng)一管理、分布式接入、協(xié)同調(diào)控”運(yùn)營管理模式，以電力物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過智能邊緣計(jì)算、感知終端，運(yùn)用囊括終端智能感知、數(shù)據(jù)智能融合分析、輔助管理決策等技術(shù)方式，構(gòu)建虛擬電廠平臺(tái)。總體系統(tǒng)架構(gòu)從上至下由交互層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層和物理層構(gòu)成。整個(gè)架構(gòu)集中體現(xiàn)（如下圖）：以應(yīng)用層為核心，以數(shù)據(jù)層和物理層為依托，以交互層多種方式接入，全面為各層次客戶提供高品質(zhì)的個(gè)性化服務(wù)。圖5.2-1虛擬電廠系統(tǒng)總體架構(gòu)虛擬電廠實(shí)現(xiàn)分布式資源的分區(qū)聚類，形成類似傳統(tǒng)電廠的外特性，向虛擬電廠集控平臺(tái)提交注冊(cè)信息、報(bào)價(jià)信息以及合同信息。虛擬電廠集控平臺(tái)，負(fù)責(zé)審核虛擬電廠準(zhǔn)入條件滿足情況、接入方案、虛擬電廠外特性、虛擬電廠檔案以及響應(yīng)信息，接收調(diào)度云調(diào)用信息，上報(bào)響應(yīng)信息。虛擬電廠交易平臺(tái)依托現(xiàn)有統(tǒng)一電力市場交易平臺(tái)，接收調(diào)度云下發(fā)的調(diào)度需求以及虛擬電廠集控平臺(tái)提交的準(zhǔn)入審核結(jié)果、虛擬電廠外特性和執(zhí)行認(rèn)定成果，結(jié)合虛擬電廠上報(bào)的注冊(cè)、報(bào)價(jià)以及合同信息，進(jìn)行市場出清，并同時(shí)向虛擬電廠主體、虛擬電廠集控平臺(tái)以及調(diào)度云多方公布出清結(jié)果。A類虛擬電廠CPS（信息物理系統(tǒng)，Cyber-PhysicalSystems）主要包含樓宇空調(diào)，用戶側(cè)儲(chǔ)能和工業(yè)用戶負(fù)荷。對(duì)這三類對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)減，參與電網(wǎng)“削峰”輔助服務(wù)交易。B類虛擬電廠主要大用戶、自備電廠、分布式光伏和三聯(lián)供等幾類，對(duì)這幾類對(duì)象進(jìn)行邀約調(diào)增或者調(diào)減，參與電網(wǎng)“削峰填谷”輔助服務(wù)交易。充分發(fā)揮虛擬電廠在電力交易和輔助服務(wù)等方面的靈活性調(diào)節(jié)作用，通過市場機(jī)制和價(jià)格信號(hào)鼓勵(lì)和引導(dǎo)虛擬電廠發(fā)展，實(shí)現(xiàn)緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力，促進(jìn)清潔能源消納，具有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及環(huán)保效益，為保障城市電網(wǎng)安全、促進(jìn)城市綠色發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。1、設(shè)備層：底層需求側(cè)虛擬電廠資源，本項(xiàng)目只考慮樓宇中央空調(diào)、工業(yè)電窯爐和充電樁負(fù)荷；2、控制層：在樓宇部署空調(diào)智能控制終端，工業(yè)電窯爐智能控制終端，開發(fā)接口對(duì)接充電樁平臺(tái)，使得虛擬機(jī)組層可以與其對(duì)接控制需求側(cè)資源；3、虛擬機(jī)組層：建設(shè)虛擬機(jī)組控制系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)控制運(yùn)營虛擬電廠資源，與柔性控制資源之間是集中式的控制方式，主動(dòng)聚合虛擬機(jī)組資源，而終端用戶向其讓渡了資源的控制權(quán)，使得虛擬機(jī)組可通過價(jià)格或其它信號(hào)控制需求側(cè)資源；4、虛擬電廠層：建設(shè)虛擬電廠平臺(tái)。虛擬電廠下轄數(shù)臺(tái)虛擬機(jī)組，與虛擬機(jī)組之間是分散式的控制方式，即包括指令的上傳下達(dá)、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。虛擬電廠平臺(tái)直接參與電力市場交易，接受調(diào)控云響應(yīng)指令。圖5.2-2虛擬電廠軟件功能示意圖5.3.技術(shù)方案5.3.1.輔助及支撐虛擬電廠業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)5.3.1.1.總體設(shè)計(jì)虛擬電廠終端控制系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)邏輯如圖5.3-1所示，采集模塊兼容電、水、氣、熱等多種能源采集通道，具備終端采集管理功能?？刂祁惥邆淇蛻魝?cè)設(shè)備客戶側(cè)40余類設(shè)備主流通訊協(xié)議，并設(shè)計(jì)有不少于8對(duì)模擬量控制通道。高級(jí)功能覆蓋所有運(yùn)營功能。圖5.3-1主要業(yè)務(wù)邏輯源網(wǎng)荷儲(chǔ)友好互動(dòng)業(yè)務(wù)主體分五大部分：服務(wù)購買方、市場運(yùn)營方、服務(wù)提供方、市場監(jiān)管方，虛擬電廠作為源網(wǎng)荷儲(chǔ)友好互動(dòng)系統(tǒng)重要組成部分，其業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖5.3-2所示：圖5.3-2業(yè)務(wù)員主體架構(gòu)示意圖服務(wù)購買方：（1）政府：電網(wǎng)供電尖峰階段，利用相關(guān)資金購買需增/需減服務(wù)（對(duì)應(yīng)“削峰/填谷”業(yè)務(wù)）來維持電網(wǎng)供需平衡；（2）調(diào)峰電廠：因故無法完成調(diào)峰目標(biāo)時(shí)，購買需增服務(wù)以規(guī)避可能的調(diào)峰輔助服務(wù)考核；（3）清潔能源發(fā)電廠：產(chǎn)生棄風(fēng)棄光時(shí)，購買需增服務(wù)促進(jìn)清潔能源消納并獲得相應(yīng)補(bǔ)貼；（4）旋轉(zhuǎn)備用/熱備用：因故無法完成備用目標(biāo)時(shí)，購買需減服務(wù)以規(guī)避可能的備用輔助服務(wù)考核。市場運(yùn)營方：（1）調(diào)度機(jī)構(gòu)（調(diào)度控制中心）：建設(shè)、維護(hù)市場技術(shù)支持系統(tǒng)，負(fù)責(zé)市場日常運(yùn)營，向相關(guān)機(jī)構(gòu)提供調(diào)用結(jié)果等信息；（2）用戶管理機(jī)構(gòu)（營銷部）：建設(shè)、維護(hù)營銷需求側(cè)響應(yīng)平臺(tái)，負(fù)責(zé)服務(wù)提供方日常管理和業(yè)務(wù)運(yùn)行。建設(shè)和維護(hù)電網(wǎng)公司自營的虛擬電廠。（3）交易機(jī)構(gòu)（交易中心、現(xiàn)貨市場）：負(fù)責(zé)市場成員注冊(cè)管理、競價(jià)、出清、市場交易信息披露等交易流程管理，并提供電力市場交易結(jié)算依據(jù)及相關(guān)服務(wù)。服務(wù)提供方：（1）虛擬電廠：是聚合多種分布式能源資源構(gòu)成的特殊類型的發(fā)電廠，通過先進(jìn)的控制、通信等技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、柔性負(fù)荷、電動(dòng)汽車等分布式單元的協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化運(yùn)行。運(yùn)營主體分為電網(wǎng)公司自營和第三方運(yùn)營兩種類型。（2）省電動(dòng)汽車公司：建設(shè)、運(yùn)營江蘇充電樁負(fù)荷聚合平臺(tái)，管理被聚合充電運(yùn)營商管理的充電設(shè)施、充電負(fù)荷、充電計(jì)量數(shù)據(jù)。作為一個(gè)整體參與到源網(wǎng)荷儲(chǔ)友好互動(dòng)業(yè)務(wù)中。（3）省綜合能源公司：建設(shè)、運(yùn)維綜合能源相關(guān)系統(tǒng)，具備參與源網(wǎng)荷儲(chǔ)電力調(diào)控業(yè)務(wù)的能力。市場監(jiān)管方：（4）江蘇能源監(jiān)管辦：會(huì)同省經(jīng)信委共同審定電力調(diào)度交易機(jī)構(gòu)和交易中心上報(bào)的市場交易結(jié)算明細(xì)；（5）省、市經(jīng)信委：對(duì)調(diào)度機(jī)構(gòu)、交易中心及服務(wù)提供方在市場交易過程中相關(guān)工作及成效進(jìn)行監(jiān)督檢查；（6）省物價(jià)局：會(huì)同省經(jīng)信委負(fù)責(zé)對(duì)專項(xiàng)資金收支情況的監(jiān)督檢查。5.3.1.2業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)總體業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)包括注冊(cè)管理，用戶信息管控、市場交易管理、直接負(fù)荷控制、柔性負(fù)荷控制、就地頻率響應(yīng)和結(jié)算管理等業(yè)務(wù)功能。圖5.3-3總體業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)（1）注冊(cè)管理：客戶向虛擬電廠提出信息注冊(cè)/信息維護(hù)/信息注銷申請(qǐng)；其中客戶分為發(fā)電型客戶及負(fù)控型用戶，對(duì)于發(fā)電型客戶而言，除客戶基本信息外，還包括電力業(yè)務(wù)許可證及銀行開戶許可證等相關(guān)信息。（2）用戶管理：用戶概況、能源設(shè)備臺(tái)賬、能耗數(shù)據(jù)查詢，虛擬電廠與客戶間基于雙方需求確認(rèn)合同內(nèi)容；虛擬電廠公布合同信息；虛擬電廠對(duì)合同執(zhí)行情況進(jìn)行追蹤；虛擬電廠對(duì)合同進(jìn)行備份。（3）交易管理：1）交易模擬，虛擬電廠日前申報(bào)交易品種的響應(yīng)價(jià)格及響應(yīng)時(shí)段；交易機(jī)構(gòu)初步確定市場出清價(jià)格及虛擬電廠調(diào)用名單；結(jié)合虛擬電廠內(nèi)部用能單元數(shù)據(jù)，模擬執(zhí)行交易出清結(jié)果，為直接交易執(zhí)行提供實(shí)際效果依據(jù)。2）交易執(zhí)行，虛擬電廠日前申報(bào)交易品種的響應(yīng)價(jià)格及響應(yīng)時(shí)段；交易機(jī)構(gòu)初步確定市場出清價(jià)格及虛擬電廠調(diào)用名單；調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)出清結(jié)果及調(diào)用名單進(jìn)行安全校核，并將校核后的調(diào)用名單下發(fā)給虛擬電廠平臺(tái)；各虛擬電廠根據(jù)交易出清結(jié)果及指令響應(yīng)邀約；交易中心根據(jù)實(shí)際執(zhí)行情況發(fā)布交易執(zhí)行結(jié)果。4）合同管理，將交易出清的有約束結(jié)果寫入合同；將合同結(jié)果發(fā)布給各虛擬電廠客戶和用電大客戶，用于查看核對(duì)。（4）直接負(fù)荷控制：采用主動(dòng)自治型模式，虛擬電廠集中器會(huì)內(nèi)置直接負(fù)荷控制預(yù)案，通過感知電網(wǎng)頻率電壓變化，自主切除預(yù)先制定的負(fù)荷。并借助區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)直控負(fù)荷控制后評(píng)估。（5）柔性負(fù)荷控制：一般故障多數(shù)情況下功率缺額較小，可根據(jù)全網(wǎng)調(diào)度資源進(jìn)行多種手段的綜合調(diào)配，虛擬電廠集中器可接收來自上層主站在事故處置各階段的不同運(yùn)行指令，有序調(diào)控用戶可調(diào)控負(fù)荷，以協(xié)助電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行。此種模式下虛擬電廠集中器具備負(fù)荷監(jiān)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、控制交互等功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程負(fù)荷柔性調(diào)控。（5）頻率自治控制：針對(duì)特高壓電網(wǎng)緊急故障出現(xiàn)情況，如突發(fā)多條直流同時(shí)閉鎖，大功率缺額情況急速出現(xiàn)，故障明顯。虛擬電廠集中器接收系統(tǒng)頻率偏差信號(hào)與系統(tǒng)功率偏差信號(hào)；采集終端設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，計(jì)算各個(gè)終端設(shè)備的可調(diào)容量；根據(jù)終端設(shè)備的可調(diào)容量以及響應(yīng)速度，分別將形成一次調(diào)頻虛擬機(jī)組和二次調(diào)頻虛擬機(jī)組；根據(jù)一次調(diào)頻虛擬機(jī)組所聚合終端設(shè)備的功率調(diào)節(jié)性能整定一次調(diào)頻系數(shù)K；向一次調(diào)頻虛擬機(jī)組下發(fā)電網(wǎng)頻率偏差信號(hào)；基于二次調(diào)頻虛擬機(jī)組的調(diào)頻容量進(jìn)行二次調(diào)頻任務(wù)分解；一次調(diào)頻虛擬機(jī)組將頻率偏差信號(hào)下發(fā)至終端設(shè)備智能集中器，終端設(shè)備根據(jù)頻率偏差信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)功率調(diào)節(jié)；）二次調(diào)頻虛擬機(jī)組將調(diào)頻任務(wù)以功率偏差的形式下發(fā)至各終端設(shè)備智能集中器，終端設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)功率調(diào)節(jié)。（6）結(jié)算管理：計(jì)量結(jié)算，調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)虛擬電廠功率基線計(jì)量其市場交易量，并對(duì)計(jì)量的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行校核；虛擬電廠對(duì)其內(nèi)部單元的結(jié)算優(yōu)先級(jí)、用電分?jǐn)偙壤冗M(jìn)行配置；交易中心將結(jié)算結(jié)果發(fā)布給各虛擬電廠和用電客戶，確認(rèn)結(jié)算結(jié)果；運(yùn)營單位處理各虛擬電廠和用電客戶對(duì)結(jié)算結(jié)果存在爭議的情況，經(jīng)過重新核對(duì)或結(jié)算，再次發(fā)布給各虛擬電廠和用電客戶進(jìn)行確認(rèn)；確保結(jié)算結(jié)果準(zhǔn)確無誤進(jìn)行交易結(jié)算。5.3.2.輔助及支撐虛擬電廠集中器研究與開發(fā)5.3.2.1.硬件架構(gòu)虛擬電廠集中器使用單相交流電源供電，在非通信狀態(tài)下，有功功耗＜4W。具備采集多種數(shù)據(jù)源、本地?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、本地?cái)?shù)據(jù)分析等功能。上行通信：可采用4G、以太網(wǎng)、光纖等與主站通信，下行通信：可采用RS-485/RS-232、HPLC、M-Bus、LoRa等與現(xiàn)場各種能源采集終端之間進(jìn)行通信。主控模塊和功能模塊之間通過可插拔式連接器連接，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需求，靈活配置上、下行功能模塊的種類和數(shù)量；借助功能模塊的傳輸、控制信道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、節(jié)點(diǎn)的操控，可適應(yīng)各類工控現(xiàn)場對(duì)數(shù)據(jù)處理、傳輸、控制的需求。圖5.3-4虛擬電廠集中器硬件架構(gòu)圖5.3-5硬件架構(gòu)5.3.2.2主要功能虛擬電廠集中器可通過4G專網(wǎng)與遠(yuǎn)程平臺(tái)連接，可通過698.45（1867）協(xié)議與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，是對(duì)采集終端、表計(jì)、末端傳感器等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、儲(chǔ)存、控制，同時(shí)和主站或手持設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的設(shè)備，并具備采集、管理能源信息的功能，對(duì)下可通過網(wǎng)口或串口與用戶側(cè)終端通訊，支持多種通信參數(shù),如:串口9600，N,8,1。表5.3-6虛擬電廠集中器終端設(shè)備圖虛擬電廠集中器主要功能如下表所示：主要功能序號(hào)定值名稱定值精度要求備注基礎(chǔ)設(shè)置1的唯一系列標(biāo)號(hào)確定編碼規(guī)則，生成的碼寫入2負(fù)荷類型描述字符串<=30個(gè)漢字能準(zhǔn)確描述負(fù)荷處的位置、類型如：南京師范大學(xué)第5學(xué)生宿舍305房間空調(diào)（或電加熱熱水器）3以太網(wǎng)地址（能否根據(jù)系列標(biāo)號(hào)自動(dòng)生成）4數(shù)據(jù)上傳速度（1240）1，代表1秒上傳一次，2，代表2秒上傳一次，以此類推，可適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)速度頻率自治控制5按頻率剛性切除功能是否啟用1，啟用，0或其他，不用6快速剛性切除頻率定值F1（HZ）小數(shù)點(diǎn)后兩位，如49.75Hz當(dāng)檢測(cè)到的頻率低于F1，延時(shí)動(dòng)作出口切除負(fù)荷。7快速剛性切除延時(shí)動(dòng)作時(shí)間定值T1（秒）小數(shù)點(diǎn)后兩位，如15.34秒當(dāng)f<F1,t>=T1時(shí)，動(dòng)作8頻率滑差閉鎖定值dfbzs/dt（Hz/s）小數(shù)點(diǎn)后兩位，如5.34秒當(dāng)100ms兩點(diǎn)的頻率差>=dfbzs/dt剛性切除閉鎖，防止頻率的急劇波動(dòng)或諧波導(dǎo)致的頻率波動(dòng)造成誤動(dòng)作9按頻率自動(dòng)恢復(fù)負(fù)荷功能是否啟用1，啟用，0或其他，不用（前提條件，動(dòng)作以后才能恢復(fù)）10按評(píng)率自動(dòng)恢復(fù)負(fù)荷頻率定值F2（HZ）小數(shù)點(diǎn)后兩位，如49.95Hz當(dāng)檢測(cè)到的頻率大于等于F1，延時(shí)確認(rèn)動(dòng)作出口，恢復(fù)負(fù)荷。11按評(píng)率自動(dòng)恢復(fù)負(fù)荷延時(shí)確認(rèn)時(shí)間定值T2（秒）小數(shù)點(diǎn)后兩位，如15.34秒當(dāng)f>=F2,t>=T2時(shí)，動(dòng)作,恢復(fù)負(fù)荷直接控制12主站遙控限電可接收主站的下發(fā)遙控分閘命令，延時(shí)切除相應(yīng)的負(fù)荷線路，將負(fù)荷功率限定在主站指定的目標(biāo)功率范圍內(nèi)；13遠(yuǎn)程預(yù)購電控制可依據(jù)主站采集的用戶電量，計(jì)算用戶電費(fèi)余額發(fā)出告警提示，并執(zhí)行相應(yīng)的購電跳閘功能。柔性控制14夏季制冷期間柔性調(diào)控15冬季制熱期間柔性調(diào)控16空調(diào)軟啟停的控制17負(fù)荷停運(yùn)判斷定值P0測(cè)得的有功功率p<P0,判斷負(fù)荷設(shè)備停運(yùn)，不對(duì)設(shè)備進(jìn)行任何控制。18過流保護(hù)功能是否啟用1，啟用，0或其他，不用19的過流保護(hù)定值（A）Is0如測(cè)得電流I>=Is0,并且t>=Ts0保護(hù)動(dòng)作，跳開用電負(fù)荷設(shè)備20的過流保護(hù)延時(shí)確認(rèn)定值Ts021過熱保護(hù)功能是否啟用1，啟用，0或其他，不用22的過熱保護(hù)溫度定值（A）Ts如測(cè)得溫度t>=Ts,并且t>=Ts1過熱保護(hù)動(dòng)作，跳開用電負(fù)荷設(shè)備5.3.2.3業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)需要構(gòu)建日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)以及緊急多場景下的負(fù)荷參與電網(wǎng)運(yùn)行控制的運(yùn)行模式，通過價(jià)格機(jī)制和輔助服務(wù)市場積極引導(dǎo)負(fù)荷資源主動(dòng)參與電網(wǎng)的運(yùn)行控制，建立全方位的負(fù)荷調(diào)度體系，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷與電網(wǎng)的智能友好互動(dòng)。依托源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)友好互動(dòng)系統(tǒng)的主站層-聚合層-資源層的框架，研制針對(duì)資源層接入的虛擬電廠集中器，同時(shí)滿足的智能管控要求。虛擬電廠控制主要包括就地頻率自治控制、直接負(fù)荷控制和柔性控制三部分內(nèi)容，其優(yōu)先級(jí)按照控制響應(yīng)時(shí)間設(shè)置。就地頻率自治控制實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率穩(wěn)定控制；直接負(fù)荷控制實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備安全控制及系統(tǒng)的調(diào)頻調(diào)壓控制；柔性控制實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)和日級(jí)滿足削峰填谷、清潔能源消納及系統(tǒng)備用的業(yè)務(wù)需求。圖5.3-7控制業(yè)務(wù)邏輯圖5.3-8核心業(yè)務(wù)邏輯5.3.3輔助及支持虛擬電廠參與電力能源市場方案5.3.3.1虛擬電廠參與電力能量市場虛擬電廠的出現(xiàn)，將會(huì)很大程度上改變?cè)须娏灰啄Ｊ?。虛擬電廠作為一個(gè)新的獨(dú)立個(gè)體，可以以整體參與電力市場的電能交易。從市場功能來看，虛擬電廠可參與的市場模式有能量市場、輔助服務(wù)市場等。從時(shí)間尺度來看，虛擬電廠可參與的市場模式有中長期合同市場、日前市場、日內(nèi)市場和實(shí)時(shí)市場。虛擬電廠參與單一市場模式時(shí)，根據(jù)市場特性，建立虛擬電廠的競價(jià)模型，從而實(shí)現(xiàn)虛擬電廠參與電力市場，完成電能交易的功能。5.3.3.2虛擬電廠參與市場競價(jià)虛擬電廠參與不同功能的市場模式常用的模型考慮如下。（1）能量市場：考慮電網(wǎng)安全約束，經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)。（2）輔助服務(wù)市場：考慮備用容量約束、調(diào)峰容量約束等，社會(huì)支付服務(wù)成本最小。（3）虛擬電廠參與不同時(shí)間尺度的市場模式常用的模型考慮如下。1）日前市場目標(biāo)函數(shù)：運(yùn)行成本最小或者經(jīng)濟(jì)效益最大。約束條件：①系統(tǒng)功率平衡約束；②機(jī)組出力約束；③機(jī)組爬坡約束；④系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用約束；⑤棄風(fēng)量、棄光量約束；⑥網(wǎng)絡(luò)潮流約束；⑦網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓約束；⑧傳統(tǒng)機(jī)組啟停時(shí)間約束。2）日內(nèi)市場目標(biāo)函數(shù)：運(yùn)行成本最小或經(jīng)濟(jì)效益最大。約束條件：①系統(tǒng)功率平衡約束；②機(jī)組出力約束；③機(jī)組爬坡約束；④系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用約束；⑤棄風(fēng)量、棄光量約束；⑥網(wǎng)絡(luò)潮流約束；⑦網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓約束；⑧傳統(tǒng)機(jī)組啟停時(shí)間約束。3）實(shí)時(shí)市場目標(biāo)函數(shù)：最小化調(diào)整成本。約束條件：①系統(tǒng)功率平衡約束；②出力調(diào)整量約束；③系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用約束；④棄風(fēng)量、棄光量約束；⑤網(wǎng)絡(luò)潮流約束；⑥網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓約束。5.3.3.3優(yōu)化技術(shù)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度主要采用人工日前調(diào)度計(jì)劃和自動(dòng)發(fā)電控制相結(jié)合的調(diào)度方式。而在虛擬電廠中，用電負(fù)荷更加靈活，可再生能源出力及負(fù)荷功率具有較大的難預(yù)測(cè)性和隨機(jī)性，大大削弱了日前調(diào)度計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)性和合理性。實(shí)際調(diào)度運(yùn)行過程中，風(fēng)光出力及負(fù)荷功率往往會(huì)大幅偏離預(yù)測(cè)曲線，因此采用傳統(tǒng)粗放的日前調(diào)度方式，已無法滿足可再生能源接入后虛擬電廠的調(diào)度要求。由于可再生能源及負(fù)荷的預(yù)測(cè)精度隨著時(shí)間尺度的縮短而逐漸提高，針對(duì)這一特性，可以在日前調(diào)度基礎(chǔ)上增加短時(shí)調(diào)度，構(gòu)建多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)的優(yōu)化調(diào)度機(jī)制，通過多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)逐級(jí)消除可再生能源及負(fù)荷的預(yù)測(cè)誤差和隨機(jī)波動(dòng)造成的影響，提高系統(tǒng)可再生能源接納能力，維持系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電力系統(tǒng)的多時(shí)間尺度優(yōu)化調(diào)度與控制框架如圖所示。系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度與運(yùn)行控制被劃分為日級(jí)、小時(shí)級(jí)、5-15分鐘級(jí)、秒級(jí)四個(gè)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)日前計(jì)劃調(diào)度、日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化、實(shí)時(shí)校正和系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制。其中，日前計(jì)劃調(diào)度、日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化、實(shí)時(shí)校正三部分組成系統(tǒng)的多時(shí)間尺度優(yōu)化調(diào)度框架。三個(gè)時(shí)間尺度之間的典型關(guān)系如圖所示。圖5.3-9虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度與控制框架圖5.3-10關(guān)系1）日前調(diào)度計(jì)劃日前調(diào)度計(jì)劃通常每24h執(zhí)行一次，決策周期為一天24h，一般將決策的時(shí)間段進(jìn)行離散化，時(shí)間間隔為1h?；诳稍偕茉醇柏?fù)荷的日前預(yù)測(cè)和實(shí)時(shí)電價(jià)情況，求解系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電機(jī)組的開停機(jī)狀態(tài)和有功出力。日前調(diào)度的優(yōu)化目標(biāo)通常是以經(jīng)濟(jì)性為主，也可考慮環(huán)保性等其他目標(biāo)。約束條件需考慮功率平衡約束、機(jī)組出力限制約束、系統(tǒng)安全性約束等。由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件總是處于變化之中，且可再生能源及負(fù)荷功率往往存在隨機(jī)波動(dòng)，所以僅靠日前計(jì)劃難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需要日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化、實(shí)時(shí)校正等不同時(shí)間尺度相協(xié)調(diào)。因此，日前調(diào)度還需要為下一時(shí)間尺度的調(diào)度預(yù)留一定的控制裕度，從而保留系統(tǒng)調(diào)度與控制的魯棒性。2)日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化通常每30min-1h執(zhí)行一次，決策周期為1-2h，時(shí)間間隔為15min，是對(duì)日前調(diào)度計(jì)劃的補(bǔ)充和修正。日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化以日前調(diào)度計(jì)劃為基礎(chǔ)，利用最新的風(fēng)、光可再生能源及負(fù)荷的預(yù)測(cè)信息，遵照日前制定的機(jī)組開停機(jī)計(jì)劃、儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電計(jì)劃，制定各個(gè)機(jī)組計(jì)劃出力的調(diào)整量。日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化與日前調(diào)度類似，主要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，也可考慮系統(tǒng)的調(diào)節(jié)成本。約束條件與日前類似，但一般需要將系統(tǒng)的運(yùn)行計(jì)劃調(diào)整量限定在一定的范圍內(nèi)，不能偏離日前計(jì)劃值太遠(yuǎn)。3）實(shí)時(shí)校正實(shí)時(shí)校正通常每5-15min執(zhí)行一次，決策周期為15-30min，時(shí)間間隔為5min。實(shí)時(shí)校正環(huán)節(jié)以日內(nèi)運(yùn)行計(jì)劃為基礎(chǔ)，利用最新的超短期可再生能源預(yù)測(cè)和負(fù)荷預(yù)測(cè)信息，對(duì)日內(nèi)計(jì)劃進(jìn)行修正，彌補(bǔ)日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化環(huán)節(jié)周期較長的不足，同時(shí)還可處理某些機(jī)組未能有效跟蹤計(jì)劃、調(diào)節(jié)裕度不足等不確定因素。實(shí)施計(jì)劃可以以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)平衡有功功率偏差，增強(qiáng)電網(wǎng)有功頻率的控制的需求，也可以以電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)線斷面的功率控制，機(jī)組的出力波動(dòng)控制等。5.3.4輔助及支撐虛擬電廠調(diào)控方式和策略研究5.3.4.1高校樓宇負(fù)荷控制策略高校樓宇重點(diǎn)耗能對(duì)象為暖通空調(diào)，在保證高校樓宇及電網(wǎng)負(fù)荷需求的前提下，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化控制，動(dòng)態(tài)尋優(yōu)在該工況下系統(tǒng)最低能耗時(shí)各設(shè)備的最優(yōu)運(yùn)行控制參數(shù)，通過直控方式實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的供需平衡。以電網(wǎng)調(diào)控指令、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行及環(huán)境參數(shù)等為模型輸入量，通過改變空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式、運(yùn)行模式、運(yùn)行參數(shù)等手段，調(diào)節(jié)樓宇用電負(fù)荷，主動(dòng)響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)控指令，直控模型如圖所示：圖5.3-11暖通空調(diào)系統(tǒng)直控模型圖5.3-12樓宇暖通空調(diào)直控流程空調(diào)負(fù)荷調(diào)控通過接收負(fù)荷缺額容量，基于空調(diào)運(yùn)行模型計(jì)算接入系統(tǒng)的中央空調(diào)調(diào)控總負(fù)荷潛力，通過多種目標(biāo)（管理優(yōu)先，效率優(yōu)先，市場手段等）的策略來實(shí)現(xiàn)負(fù)荷調(diào)控容量的分解，下達(dá)空調(diào)負(fù)荷需求響應(yīng)指令，實(shí)時(shí)監(jiān)控空調(diào)負(fù)荷的運(yùn)行數(shù)據(jù)，執(zhí)行后計(jì)算空調(diào)負(fù)荷的基線，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)負(fù)荷調(diào)控效果的評(píng)估。具體的流程如圖所示：2）空調(diào)負(fù)荷直控策略利用非線性規(guī)劃法等算法，采用建筑單體和建筑集群的控制方式，通過虛擬電廠平臺(tái)下發(fā)直控指令，結(jié)合電網(wǎng)互動(dòng)模型輸入?yún)?shù)，對(duì)送風(fēng)溫度進(jìn)行調(diào)控，精準(zhǔn)控制空調(diào)負(fù)荷變化量，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)負(fù)荷直控。輸入?yún)?shù)：空調(diào)設(shè)備參數(shù)、溫度參數(shù)、環(huán)境參數(shù)等輸出參數(shù)：空調(diào)負(fù)荷的變化量算法：非線性規(guī)劃法等優(yōu)化目標(biāo)：精準(zhǔn)調(diào)控空調(diào)負(fù)荷變化量，相應(yīng)電網(wǎng)指令控制策略如下圖所示：圖5.3-13樓宇暖通空調(diào)直控策略5.3.4.2充電樁與電網(wǎng)互動(dòng)經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行策略規(guī)模化充電樁參與電網(wǎng)互動(dòng)后，可以有效實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)壓，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率，節(jié)約電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)行成本。此外，充電樁用戶可以獲得電網(wǎng)峰谷電價(jià)差及參與調(diào)頻的費(fèi)用，獲得額外收益。因此，充電樁與電網(wǎng)互動(dòng)后，可以使雙方達(dá)到互惠共贏的目的，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的最大化。1.充電樁用戶參與互動(dòng)的經(jīng)濟(jì)性充電樁用戶包括私人用戶和集團(tuán)用戶。集團(tuán)用戶主要包括公交、公司用戶等，公司用戶和私人用戶的運(yùn)行規(guī)律接近。私人用戶每天的平均運(yùn)行時(shí)間不超過5小時(shí)，運(yùn)行時(shí)段一般在6:00~8:30及17:00~19:00之間，每天有19小時(shí)以上的停駛時(shí)間。公交車等車輛一般運(yùn)行時(shí)段5:30~21:00，每天有8小時(shí)以上的停駛時(shí)間。因此充電樁有足夠的時(shí)間參與和電網(wǎng)之間的互動(dòng)?？紤]到隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，充電樁的用戶將是以私人電動(dòng)汽車為主流，因此以此類用戶為例進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。充電樁用戶利用車輛的相對(duì)閑置時(shí)間段，參與電網(wǎng)的峰谷平衡和電網(wǎng)調(diào)頻，獲得電網(wǎng)的峰谷電價(jià)差及參與調(diào)頻的費(fèi)用，從而使充電樁用戶獲得額外的收益。（1）充電樁用戶參與削峰填谷的經(jīng)濟(jì)性分析以一般私人用戶使用汽車的規(guī)律為例，一般早晚上下班為車輛使用高峰時(shí)段，根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示8：30-11：30以及13：00-18：00是車輛相對(duì)閑置的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間段也恰和電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷時(shí)段相匹配，如表所示。表5.3-1不同時(shí)段電動(dòng)汽車狀態(tài)和電網(wǎng)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)間充電樁狀態(tài)電網(wǎng)負(fù)荷電網(wǎng)是否需要進(jìn)行峰谷調(diào)控充電樁是否可以參與峰谷調(diào)控8:00-8:30使用中否否8:30-18:00停放午間高峰負(fù)荷是是（放電，補(bǔ)充峰時(shí)電力供應(yīng)）18:00-18:30使用中否否18:30-21:00停放晚間高峰負(fù)荷是是（放電，補(bǔ)充峰時(shí)電力供應(yīng)）21:00-8:00停放夜間低谷負(fù)荷是是（充電，填平負(fù)荷低谷）用戶在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期對(duì)電網(wǎng)放電，即向電網(wǎng)進(jìn)行售電，獲得收入；而利用夜間或其他負(fù)荷低谷時(shí)段進(jìn)行充電，即從電網(wǎng)購電。由于電動(dòng)汽車必須保證一定的電量進(jìn)行行駛，也就決定了電動(dòng)汽車售出的電量必然要小于購買的電量，在此前提下，用戶要獲得收入就必須依賴于電價(jià)采用峰谷機(jī)制或?qū)崟r(shí)電價(jià)機(jī)制。（2）充電樁用戶參與電網(wǎng)調(diào)頻、調(diào)壓服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析具有充放電功能的充電樁在本質(zhì)上是一個(gè)移動(dòng)式電源，當(dāng)充電樁的數(shù)量達(dá)到一定數(shù)量級(jí)之后，集中參與電網(wǎng)的調(diào)頻，等同于調(diào)頻電廠作用。充電樁用戶在市場機(jī)制的支持下，可以根據(jù)自身的運(yùn)行特點(diǎn)靈活定制參與調(diào)頻的策略，向電力公司提供有償?shù)碾娋W(wǎng)調(diào)頻服務(wù)，以獲得相應(yīng)的調(diào)頻收入。按照此方式，用戶提供有償調(diào)頻調(diào)壓服務(wù)的收入來源有在線容量收入和參與實(shí)時(shí)調(diào)度容量的收入。用戶參與調(diào)頻、調(diào)壓服務(wù)的收益不但和充電樁參與調(diào)頻、調(diào)壓服務(wù)的在線用量、在線時(shí)間有關(guān)，也與實(shí)時(shí)電價(jià)、電池的循環(huán)壽命、充放電效率等密切相關(guān)。2.電網(wǎng)參與互動(dòng)的經(jīng)濟(jì)性分析從電網(wǎng)側(cè)看，應(yīng)用充電樁與電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)，電動(dòng)汽車作為分布式儲(chǔ)能單元參與電網(wǎng)備用、調(diào)頻、調(diào)壓等服務(wù)，有助于降低電網(wǎng)峰谷差，提高銷售電量，延緩調(diào)頻電廠等建設(shè)的投資，提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率。（1）充電樁參與電網(wǎng)削峰填谷的經(jīng)濟(jì)性以某地區(qū)2010年1月1日的用電負(fù)荷為例，圖給出了該地區(qū)當(dāng)天的負(fù)荷曲線，當(dāng)日該地區(qū)電網(wǎng)用電負(fù)荷的峰谷差為192.21MW，按每輛電動(dòng)汽車動(dòng)力電池容量為20kWh、25%的容量參與削峰填谷，以充電和放電功率均為5kW計(jì)算，只要有19221輛電動(dòng)汽車參與削峰填谷，就可以完全補(bǔ)償該日的峰谷差，節(jié)約電力公司的大量成本。圖5.3-14某地區(qū)2010年1月1日全天負(fù)荷曲線（2）充電樁參與電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)壓的經(jīng)濟(jì)性大規(guī)模充電樁可虛擬為調(diào)頻電廠，參與電網(wǎng)調(diào)頻。參與調(diào)頻主要靠控制系統(tǒng)內(nèi)所有發(fā)電機(jī)組輸入功率總和等于系統(tǒng)內(nèi)所有用電設(shè)備在額定頻率時(shí)所消耗的有功功率總和實(shí)現(xiàn)的，包括機(jī)組和電網(wǎng)損耗。應(yīng)用充電樁與電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)，充電樁可參與系統(tǒng)的調(diào)頻服務(wù)，降低用戶側(cè)功率需求，從而達(dá)到調(diào)頻的效果。目前機(jī)組參與一次調(diào)頻，最大可額外輸出6%左右的功率，一般可輸出3%左右的調(diào)頻功率。按一臺(tái)300MW的機(jī)組、每次調(diào)頻一般能輸出10MW的調(diào)頻功率計(jì)算，若要達(dá)到與300MW機(jī)組相同的調(diào)頻效果，按每個(gè)充電樁輸出5kW的功率計(jì)算，2000個(gè)充電樁同時(shí)參與調(diào)頻服務(wù)就可達(dá)到與300MW機(jī)組進(jìn)行調(diào)頻效果，從而可延緩或節(jié)約大量調(diào)頻電廠建設(shè)的費(fèi)用。5.3.5輔助及支撐虛擬電廠試點(diǎn)建設(shè)方案5.3.5.1、支撐樓宇能源虛擬機(jī)組建設(shè)1.高校樓宇負(fù)荷分析（1）負(fù)荷特性圖5.3.5-1高校樓宇負(fù)荷曲線圖高校建筑主要是白天的學(xué)習(xí)時(shí)間，設(shè)備運(yùn)行高峰時(shí)段約是8:00-20:00,其主要負(fù)荷來自于空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、辦公設(shè)備、動(dòng)力系統(tǒng)等?？照{(diào)系統(tǒng)為VRV空調(diào)，負(fù)荷占比大約在56%，負(fù)荷特性曲線詳見上圖。（2）負(fù)荷特點(diǎn)高校樓宇負(fù)荷特點(diǎn)情況詳見表。表5.3.5-1高校樓宇負(fù)荷分類表負(fù)荷類別負(fù)荷占比主要設(shè)備安全保障負(fù)荷1%-5%應(yīng)急照明、生活水泵、消防設(shè)備及監(jiān)控等主要辦公負(fù)荷10%-15%復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、交換機(jī)、計(jì)算機(jī)等辦公設(shè)備輔助辦公負(fù)荷60%-80%辦公照明、VRV空調(diào)、電梯等非辦公負(fù)荷5%-10%樓道照明、開水爐等（3）調(diào)控類型高校建筑主要通過VRV空調(diào)設(shè)備的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)削減負(fù)荷的目的。負(fù)荷調(diào)控情況詳見表。表5.3.5-2辦公樓負(fù)荷調(diào)控情況表主要設(shè)備負(fù)荷占比調(diào)控類別/方式調(diào)控策略調(diào)控時(shí)間可調(diào)負(fù)荷占比準(zhǔn)備時(shí)間響應(yīng)時(shí)長恢復(fù)投運(yùn)所需時(shí)間個(gè)體占比VRV空調(diào)56%直控（柔性）變頻控制分鐘級(jí)0.5-1h分鐘級(jí)16%直控（柔性）調(diào)節(jié)設(shè)定溫度分鐘級(jí)1-2h分鐘級(jí)40%2.樓宇虛擬機(jī)組建設(shè)樓宇虛擬機(jī)組層聚合了底層靈活可調(diào)資源，具備負(fù)荷資源日內(nèi)管理和響應(yīng)虛擬電廠層調(diào)控的能力，是主站靈活可調(diào)控的“能量盒”。圖5.3.5-2樓宇能源虛擬機(jī)組系統(tǒng)組成“能量盒”能夠按照用電計(jì)劃自我調(diào)節(jié)與控制，虛擬機(jī)組（負(fù)荷集成商）與電網(wǎng)公司達(dá)成協(xié)議以后嚴(yán)格管控“能量盒”的用能水平。其次，“能量盒”在按照用電計(jì)劃管控自己用能水平的基礎(chǔ)上，能與虛擬電廠層進(jìn)行互動(dòng)，做到互動(dòng)容量大、響應(yīng)速度快。（1）“能量盒”日前上報(bào)負(fù)荷預(yù)測(cè)，應(yīng)通過虛擬機(jī)組可調(diào)負(fù)荷和分布式儲(chǔ)能等調(diào)節(jié)按照日前預(yù)測(cè)量實(shí)時(shí)跟蹤控制預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。（2）“能量盒”在嚴(yán)格按照日內(nèi)計(jì)劃做好實(shí)時(shí)調(diào)控的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)向虛擬電廠上報(bào)負(fù)荷可調(diào)量。（3）“能量盒”實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)負(fù)荷調(diào)控方案，實(shí)施計(jì)及分布式光伏和儲(chǔ)能的多類型負(fù)荷、多時(shí)間尺度控制。虛擬機(jī)組負(fù)荷調(diào)控模塊主要開展內(nèi)部負(fù)荷預(yù)測(cè)、負(fù)荷聚合和分類統(tǒng)計(jì)、負(fù)荷響應(yīng)的容量分解方案、響應(yīng)執(zhí)行事件的監(jiān)視以及事后評(píng)估響應(yīng)評(píng)估。虛擬機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)接口需要上報(bào)報(bào)裝容量、可調(diào)負(fù)荷數(shù)據(jù)、執(zhí)行容量數(shù)據(jù)、和主站模型交互等數(shù)據(jù)。負(fù)荷控制預(yù)案充分考慮負(fù)荷所在的區(qū)域，負(fù)荷響應(yīng)特性、時(shí)間特性、可控容量大小、負(fù)荷被控的要求，制定不同優(yōu)先級(jí)目標(biāo)的負(fù)荷控制策略。(1)樓宇能源虛擬機(jī)組系統(tǒng)建設(shè)其中設(shè)備監(jiān)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、電網(wǎng)互動(dòng)、能效提升功能互相作用，互為支撐，設(shè)備監(jiān)測(cè)為負(fù)荷預(yù)測(cè)提供數(shù)據(jù)支撐，負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)調(diào)度工作也有指導(dǎo)作用，能效提升對(duì)互動(dòng)策略進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，綜合分析優(yōu)化調(diào)度策略的效果，互動(dòng)調(diào)度策略的執(zhí)行即是集中以設(shè)備監(jiān)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)為依托，進(jìn)行結(jié)構(gòu)、管理、技術(shù)上的優(yōu)化，生成能源優(yōu)化方案，指導(dǎo)能源調(diào)度，給用能作指導(dǎo)。統(tǒng)計(jì)分析貫穿整個(gè)能效管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)能效管理的集中匯總與報(bào)告，體現(xiàn)能源的可用性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性。虛擬電廠依據(jù)樓控系統(tǒng)中實(shí)時(shí)監(jiān)視和負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，基于樓控系統(tǒng)上報(bào)的負(fù)荷可調(diào)時(shí)間、分項(xiàng)可調(diào)范圍以及總負(fù)荷可調(diào)范圍對(duì)區(qū)域內(nèi)可調(diào)度機(jī)組資源和需求側(cè)資源進(jìn)行評(píng)估計(jì)算；依據(jù)評(píng)估值修對(duì)下一時(shí)段需求側(cè)資源的調(diào)度、調(diào)控計(jì)劃以及備用；通過實(shí)時(shí)判斷剩余時(shí)段是否需要對(duì)原調(diào)度計(jì)劃作機(jī)組啟停調(diào)整制定相應(yīng)的調(diào)控指令，或依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和負(fù)荷預(yù)測(cè)分析是否有觸發(fā)調(diào)控指令的條件產(chǎn)生生成相應(yīng)的調(diào)控指令下發(fā)給樓控系統(tǒng)；樓控系統(tǒng)收到調(diào)度或調(diào)控指令后，基于內(nèi)部負(fù)荷精細(xì)化分組，依據(jù)調(diào)度或調(diào)控指令中的目標(biāo)快速分解指令并下達(dá)給終端負(fù)荷執(zhí)行相應(yīng)的操作，同時(shí)樓控系統(tǒng)內(nèi)部依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果也可以完成同樣的用戶互動(dòng)操作。圖5.3.5-3樓宇能源虛擬機(jī)組系統(tǒng)架構(gòu)主要性能需求：（1）常規(guī)界面打開速度不超過3秒；（2）資源檢索速度不超過15秒；（3）報(bào)表統(tǒng)計(jì)結(jié)果不超過60秒；（4）日常平均CPU占用率＜40%，忙時(shí)＜75%，內(nèi)存占用率＜50%，最大并發(fā)時(shí)＜75%；（5）平臺(tái)穩(wěn)定試運(yùn)行三個(gè)月以上，運(yùn)行安全、穩(wěn)定，達(dá)到7×24h的可靠運(yùn)行能力，年可用率＞99.99%。（2）樓宇中央空調(diào)改造方案本次樓宇中央空調(diào)系統(tǒng)的改造主要針對(duì)淮陰師范學(xué)院（長江路校區(qū)）的圖書館的VRV多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，室外主機(jī)加裝通訊接口板后與專門的空調(diào)智能控制終端相連。其次是針對(duì)室內(nèi)末端的改造，將所有末端空調(diào)的溫控器接入到主站監(jiān)控平臺(tái)。同時(shí)，輔助性的加裝一些環(huán)境溫濕度采集的傳感器，作為負(fù)荷調(diào)控的參考依據(jù)。圖5.3.5-4中央空調(diào)系統(tǒng)改造總體架構(gòu)5.3.5.2、支撐工業(yè)電窯爐虛擬機(jī)組建設(shè)工業(yè)電窯爐設(shè)備主要組成：窯室、加熱設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、輸送設(shè)備等部件，虛擬電廠平臺(tái)控制連接的流程設(shè)置如下所示，窯室、加熱設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、輸送設(shè)備末端的設(shè)備控制系統(tǒng)通過就地網(wǎng)絡(luò)接入到智能終端，智能終端匯聚數(shù)據(jù)整理并通過本地網(wǎng)絡(luò)加密上送到虛擬電廠平臺(tái)。工業(yè)電窯爐系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集包括用電參數(shù)、熱量參數(shù)實(shí)時(shí)狀態(tài)和環(huán)境等數(shù)據(jù)，系統(tǒng)總配電柜上加裝互感器和智能電表，采集電能參數(shù)；與系統(tǒng)的集中控制柜進(jìn)行通訊，以獲取熱量相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)；在電窯爐系統(tǒng)的控制室加裝采集終端，并通過有線方式向總站發(fā)送采集數(shù)據(jù)。工業(yè)電窯爐一般是大用戶設(shè)備，因此跟隨大用戶負(fù)荷參與調(diào)度的負(fù)荷集成商方式進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)友好互動(dòng)。圖5.3.5-5電窯爐設(shè)備接入（1）參數(shù)采集電參數(shù)采集功能包括：采集數(shù)據(jù)項(xiàng)包括A、B、C三相電流、電壓，A、B、C三相有功、無功功率，總有功功率，總無功功率等，采集間隔可根據(jù)需求響應(yīng)業(yè)務(wù)實(shí)施需求設(shè)置，間隔時(shí)間10秒到30分鐘可調(diào)，默認(rèn)為15分鐘。運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)采集包括：加熱器啟停狀態(tài)、窯內(nèi)溫度、壓力等，采集間隔可根據(jù)需求響應(yīng)業(yè)務(wù)實(shí)施需求設(shè)置，間隔時(shí)間10秒到30分鐘可調(diào)，默認(rèn)為15分鐘；采用以太網(wǎng)、RS-232或RS-485總線等方式，從電窯爐系統(tǒng)主機(jī)通信接口板采集上述參數(shù)。環(huán)境參數(shù)采集功能包括：采集數(shù)據(jù)項(xiàng)包括溫度、濕度等，采集間隔可根據(jù)需求響應(yīng)業(yè)務(wù)實(shí)施需求設(shè)置，間隔時(shí)間10秒到30分鐘可調(diào)，默認(rèn)為15分鐘；主要采集室外、室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，室外通常部署一個(gè)溫濕度傳感器，室內(nèi)需要針對(duì)典型區(qū)域，部署多個(gè)溫濕度傳感器，通過串口總線或以太網(wǎng)等獲取相關(guān)溫度、濕度參數(shù)。（2）自動(dòng)控制工業(yè)電窯爐負(fù)荷調(diào)控裝置通信模塊接收來自虛擬電廠的需求響應(yīng)信號(hào)，信號(hào)包括：電價(jià)信息或者邀約響應(yīng)、實(shí)時(shí)響應(yīng)時(shí)間、響應(yīng)容量等信息；電窯爐負(fù)荷調(diào)控裝置邊緣計(jì)算模塊對(duì)接收的需求響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行解析，觸發(fā)邊緣計(jì)算控制模塊，結(jié)合外部采集的電參數(shù)、電窯爐運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)及環(huán)境參數(shù)等，通過邏輯決策的方式?jīng)Q策響應(yīng)等級(jí)、響應(yīng)容量，并向需求響應(yīng)系統(tǒng)主站反饋并互相確認(rèn)控制命令；正式生成針對(duì)電窯爐系統(tǒng)的調(diào)控策略，生成明確的響應(yīng)等級(jí)、響應(yīng)容量、響應(yīng)時(shí)間等信息；根據(jù)響應(yīng)等級(jí)的緊急程度，調(diào)控策略會(huì)有不同的執(zhí)行方式：如果響應(yīng)等級(jí)為不緊急，則電窯爐負(fù)荷調(diào)控裝置既可以自動(dòng)執(zhí)行相關(guān)控制指令，同時(shí)也允許用戶自行控制；如果響應(yīng)等級(jí)為緊急，則窯爐負(fù)荷調(diào)控裝置直接調(diào)節(jié)或關(guān)停窯爐運(yùn)行狀態(tài)。圖5.3.5-6工業(yè)電窯爐控制流程圖5.3.5.3、支撐充電樁虛擬機(jī)組建設(shè)通過建設(shè)接口對(duì)接充電樁平臺(tái)將能效監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接入，根據(jù)虛擬電廠業(yè)務(wù)運(yùn)營需求調(diào)控充電樁平臺(tái)負(fù)荷資源。本次充電樁虛擬機(jī)組的改造主要針對(duì)淮安洪澤供電公司附近建設(shè)兩臺(tái)雙槍60kW有序直流充電樁，以滿足私家車充電調(diào)控。（1）私家車充電負(fù)荷曲線圖5.3.5-7私家車充電日負(fù)荷曲線對(duì)某地區(qū)內(nèi)幾個(gè)小區(qū)的50個(gè)充電樁進(jìn)行實(shí)測(cè)，等比例換算為1輛私家車的負(fù)荷數(shù)據(jù)，得到私家車充電日負(fù)荷曲線如圖所示。私家車在停車場充電時(shí)間多集中在12:00-14:00和19:00-4:00。（2）調(diào)控類型在整個(gè)充電過充中，可以通過直接控制電動(dòng)汽車充電設(shè)備的充電功率進(jìn)而參與削減充電負(fù)荷。具體調(diào)控類型見表。表5.3.5-1不同類型汽車充電負(fù)荷調(diào)控情況表電動(dòng)汽車類型負(fù)荷占比調(diào)控類別/方式調(diào)控時(shí)間響應(yīng)速度響應(yīng)時(shí)長私家車12%直控（柔性）分鐘級(jí)2-4h注：負(fù)荷占比為12:00-14:00時(shí)段不同類型充電負(fù)荷占比（3）充電站虛擬機(jī)組系統(tǒng)建設(shè)充電站虛擬機(jī)組系統(tǒng)主要對(duì)直流充電樁進(jìn)行調(diào)控，同時(shí)支撐充電站的運(yùn)營管理。充電樁和充電機(jī)與充電站通過以太網(wǎng)數(shù)據(jù)集中后與虛擬機(jī)組系統(tǒng)通訊。圖5.3.5-8充電站虛擬機(jī)組系統(tǒng)組成電動(dòng)汽車充電站虛擬機(jī)組系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通過剛?cè)嵝钥刂坪陀行蛞龑?dǎo)充電實(shí)現(xiàn)充電站負(fù)荷靈活調(diào)控的實(shí)現(xiàn)。架構(gòu)如圖所示。圖5.3.5-9充電站虛擬機(jī)組系統(tǒng)表5.3.5-2不同類型電動(dòng)汽車調(diào)控情況表應(yīng)用服務(wù)序號(hào)功能項(xiàng)說明單位數(shù)量1數(shù)據(jù)采集按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范接入采集充電樁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，例如：心跳信息、充電信息、待機(jī)數(shù)據(jù)、狀態(tài)等套12充電實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件模塊監(jiān)控充電樁的基本信息，做圖形化展示套13虛擬機(jī)組控制遠(yuǎn)程控制充電樁啟動(dòng)/停止，有序充電控制套14告警服務(wù)軟件模塊設(shè)置預(yù)警閥值，對(duì)充電設(shè)施和電池的過壓、過流、過溫以及其他異常狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警提示套15計(jì)量計(jì)費(fèi)對(duì)樁的計(jì)費(fèi)模型進(jìn)行管理套16資產(chǎn)管理軟件模塊對(duì)樁、通信設(shè)備等資產(chǎn)進(jìn)行管理套17統(tǒng)計(jì)分析軟件模塊提供充電業(yè)務(wù)和計(jì)費(fèi)業(yè)務(wù)等運(yùn)營情況，包括充電樁充電電量、充電次數(shù)、充電時(shí)間、利用率等數(shù)據(jù)，以日?qǐng)?bào)、月報(bào)和年報(bào)的方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總套18系統(tǒng)管理軟件模塊系統(tǒng)相關(guān)的權(quán)限、參數(shù)、配置等一系列管理功能；通過完善的用戶權(quán)限管理機(jī)制來保障系統(tǒng)訪問的安全性套19客戶服務(wù)軟件模塊為電動(dòng)汽車用戶提供用戶注冊(cè)、信息認(rèn)證、充電卡申請(qǐng)與綁定、充值、掛失/解掛、賬戶信息查詢、投訴建議等服務(wù)套110微信應(yīng)用基于微信公眾號(hào)的充電服務(wù)軟件套112Centos7Linux操作系統(tǒng)，開源軟件套113Mysql關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，開源軟件套114Redis高性能的key-value數(shù)據(jù)庫，開源軟件套1電動(dòng)汽車充電引導(dǎo)策略如下圖所示：1）策略輸入?yún)?shù)站信息：電動(dòng)汽車期望前往充電的充電機(jī)編號(hào)。臺(tái)變信息：臺(tái)變編號(hào)、臺(tái)變各相總功率。充電樁信息：額定功率、充電樁編號(hào)、安全狀態(tài)（正常狀態(tài)、異常狀態(tài)）、工作狀態(tài)（空閑狀態(tài)、充電狀態(tài)）。2）策略輸出參數(shù)輸出給指定電動(dòng)汽車：充電樁編號(hào)。3）電動(dòng)汽車充電引導(dǎo)策略說明策略目標(biāo)：接受虛擬電廠調(diào)度控制指令。策略計(jì)算觸發(fā)方式：電動(dòng)汽車充電申請(qǐng)：收到虛擬電廠數(shù)據(jù)平臺(tái)發(fā)送來的充電申請(qǐng)。電動(dòng)汽車充電引導(dǎo)策略流程如圖所示。圖5.3.5-10電動(dòng)汽車充電引導(dǎo)策略流程首先根據(jù)各相的實(shí)時(shí)功率信息，分別找出輕載、中載和重載相，其次將輕載相的充電樁與電動(dòng)汽車進(jìn)行匹配，匹配成功則輸出該充電樁編號(hào)，否則繼續(xù)尋找該相其它充電樁，如果對(duì)該相充電樁輪循完畢仍沒匹配成功，則將中載相的充電樁與電動(dòng)汽車進(jìn)行匹配，匹配成功則輸出該充電樁編號(hào)，否則繼續(xù)尋找該相其它充電樁，如果對(duì)該相充電樁輪循完畢仍沒匹配成功，則將重載相的充電樁與電動(dòng)汽車進(jìn)行匹配，匹配成功則輸出該充電樁編號(hào)，否則繼續(xù)尋找該相其它充電樁，如果對(duì)該相充電樁輪循完畢仍沒匹配成功，則顯示充電樁已滿，最后將結(jié)果輸出。5.3.5.4、支撐虛擬電廠業(yè)務(wù)應(yīng)用APP開發(fā)開發(fā)虛擬電廠業(yè)務(wù)應(yīng)用APP。結(jié)合虛擬電廠業(yè)務(wù)應(yīng)用，可給客戶提供虛擬電廠調(diào)控需求推送、調(diào)控策略下發(fā)、調(diào)控效果查詢、虛擬電廠交易結(jié)算、其他信息查詢、能效服務(wù)、充電樁服務(wù)、新能源和客戶服務(wù)等功能模塊。圖5.3.5-11虛擬電廠應(yīng)用APP建設(shè)方案（1）手機(jī)APP應(yīng)用功能按照穩(wěn)妥、有序的實(shí)施原則，分階段具體工作方案如下：1）第一階段基礎(chǔ)服務(wù)功能開放入駐首頁：展示用戶數(shù)據(jù)，包含用戶標(biāo)簽、用戶狀態(tài)。方案公告：向用戶展示參與虛擬電廠調(diào)控業(yè)務(wù)的規(guī)則，并提供參與虛擬電廠調(diào)控業(yè)務(wù)的入口。時(shí)段分布：向用戶公布每15分鐘間隔調(diào)控需求。虛擬電廠調(diào)控：展示用戶在一段時(shí)間參與虛擬電廠調(diào)控結(jié)果分析。獎(jiǎng)勵(lì)兌換：展示用戶在一段時(shí)間參與虛擬電廠調(diào)控結(jié)果交易結(jié)算明細(xì)。2）第二階段增值服務(wù)功能根據(jù)虛擬電廠試點(diǎn)建設(shè)的功能，進(jìn)一步豐富客戶服務(wù)：信息查詢服務(wù)。提供服務(wù)記錄查詢、財(cái)務(wù)信息查詢、用電趨勢(shì)信息查詢、用電負(fù)荷實(shí)時(shí)查詢、用電負(fù)荷分時(shí)統(tǒng)計(jì)查詢、電量電費(fèi)查詢、電子賬單查詢、電子發(fā)票打印和服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)查詢等服務(wù)。能效服務(wù)。提供客戶能效分析統(tǒng)計(jì)、能效診斷、能效排名、用電分析報(bào)告和用戶家電遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)和定時(shí)開關(guān)機(jī)、空調(diào)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)，提供需求響應(yīng)在線容量評(píng)估、虛擬電廠潛力預(yù)測(cè)、虛擬電廠活躍度統(tǒng)計(jì)以及提供用能設(shè)備代運(yùn)維服務(wù)。新能源服務(wù)。提供光伏發(fā)電量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析服務(wù)、光伏發(fā)電系統(tǒng)新建、咨詢、電費(fèi)結(jié)算以及光伏設(shè)備智能運(yùn)維等服務(wù)。網(wǎng)上熱線。提供線上客服、用能設(shè)備故障報(bào)修和投訴舉報(bào)等服務(wù)。家庭分項(xiàng)用電信息查詢。向已建設(shè)非介入電表的區(qū)域用戶，提供家庭內(nèi)部分項(xiàng)用電信息查詢服務(wù)，協(xié)助用戶發(fā)現(xiàn)異常能耗和削峰填谷潛力家電。充電樁服務(wù)。提供充電樁網(wǎng)點(diǎn)查詢、充電樁導(dǎo)航、買樁和一鍵報(bào)裝服務(wù)。信息推送。提供根據(jù)用戶用能習(xí)慣推送一些節(jié)能知識(shí)、安全用電知識(shí)和個(gè)性化建議等服務(wù)。異常用能主動(dòng)推送。通過用戶內(nèi)部用電數(shù)據(jù)，智能識(shí)別過載、異常斷電、短路等潛在故障或停電信息，向居民、小工商業(yè)用戶提供提前預(yù)警和及時(shí)告知服務(wù)，降低故障影響。（2）手機(jī)APP安裝應(yīng)用。區(qū)別于常規(guī)用戶，參與負(fù)荷虛擬電廠調(diào)控示范項(xiàng)目的用戶，將自動(dòng)分配APP登錄賬號(hào)，并設(shè)計(jì)掃便捷化描二維碼app下載、登錄的業(yè)務(wù)流程模式。手機(jī)APP中將為用戶提供諸多項(xiàng)增值服務(wù)，如透明電服務(wù)、綠色電服務(wù)、安全電服務(wù)等綜合能源服務(wù)，此外設(shè)計(jì)了參與電網(wǎng)虛擬電廠調(diào)控的互動(dòng)服務(wù)，以及參與電網(wǎng)現(xiàn)貨電能交易的交易模塊等。圖5.3.5-12部分手機(jī)APP界面圖6.項(xiàng)目實(shí)施組織形式和管理措施6.1.項(xiàng)目實(shí)施組織形式針對(duì)本項(xiàng)目的體量和特點(diǎn)，我公司的實(shí)施組織機(jī)構(gòu)為工程項(xiàng)目部，以項(xiàng)目經(jīng)理為項(xiàng)目部的總負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目部成員包含了項(xiàng)目部經(jīng)理、項(xiàng)目部副經(jīng)理、項(xiàng)目部技術(shù)負(fù)責(zé)人、質(zhì)量員、安全員、研發(fā)工程師，成立了電氣、軟件、測(cè)試項(xiàng)目組。1）項(xiàng)目部經(jīng)理：①代表我公司履行對(duì)業(yè)主合約的責(zé)任，并受業(yè)主委托行使對(duì)分包單位的管理權(quán)。②對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量、安全、文明、環(huán)境保護(hù)向業(yè)主全面負(fù)責(zé)；③審批總進(jìn)度計(jì)劃及修訂與調(diào)整；④審批工程項(xiàng)目總質(zhì)量保證計(jì)劃；⑤審批總材料供應(yīng)計(jì)劃；⑥負(fù)責(zé)組織工程成本的分析、預(yù)測(cè)及控制，對(duì)項(xiàng)目財(cái)務(wù)運(yùn)作負(fù)責(zé)；⑦與業(yè)主、監(jiān)理保持經(jīng)常接觸，了解業(yè)主需求，解決隨機(jī)出現(xiàn)的問題，替業(yè)主排憂解難，確保業(yè)主的利益；⑧執(zhí)行公司制定的質(zhì)量政策及安全政策、環(huán)保政策。2)技術(shù)負(fù)責(zé)人：①審核項(xiàng)目施工方案，組織施工員根據(jù)現(xiàn)場情況對(duì)施工方案進(jìn)行深化和優(yōu)化，確保方案安全可行；②統(tǒng)籌策劃項(xiàng)目總體施工組織安排，組織編制總進(jìn)度計(jì)劃及總質(zhì)量保證計(jì)劃；③策劃暖通、電氣及弱電專業(yè)的協(xié)調(diào)方案；④組織工程技術(shù)資料的收集、匯總、管理，負(fù)責(zé)竣工技術(shù)資料的匯編工作；⑤按工程需要組織坐標(biāo)高程網(wǎng)布點(diǎn)測(cè)量成果的復(fù)核交接及日常管理工作；⑥敦促質(zhì)量經(jīng)理全面執(zhí)行質(zhì)量保證計(jì)劃，參與、指導(dǎo)質(zhì)量管理工作。3）質(zhì)量員①指導(dǎo)項(xiàng)目全體員工嚴(yán)格執(zhí)行公司的質(zhì)量政策；②建立項(xiàng)目質(zhì)量、環(huán)境保證體系，負(fù)責(zé)編制項(xiàng)目“質(zhì)量保證計(jì)劃”，報(bào)批后執(zhí)行，并使之有效運(yùn)作，符合公司營運(yùn)及業(yè)主要求；③負(fù)責(zé)對(duì)各部門的質(zhì)量管理情況定期進(jìn)行內(nèi)部審核，并提出內(nèi)審報(bào)告；④同業(yè)主授權(quán)代表保持聯(lián)絡(luò)，并按要求提交報(bào)告；⑤審核各施工隊(duì)伍的質(zhì)量管理文件；⑥配合業(yè)主監(jiān)理公司實(shí)施工程質(zhì)量監(jiān)控，簽署定期質(zhì)檢報(bào)告。⑦配合業(yè)主監(jiān)理，進(jìn)行物料、設(shè)備的檢驗(yàn)檢測(cè)，并推行報(bào)審批準(zhǔn)制度。⑧負(fù)責(zé)項(xiàng)目計(jì)量管理工作。4）安全員①全面負(fù)責(zé)項(xiàng)目安全生產(chǎn)、文明施工、環(huán)境保護(hù)；②對(duì)進(jìn)場工人進(jìn)行安全知識(shí)教育，并在施工前進(jìn)行安全技術(shù)交底；③在項(xiàng)目上督促執(zhí)行安全責(zé)任制；參與施工組織設(shè)計(jì)中安全措施的制定工作。④監(jiān)督特種作業(yè)人員持證上崗工作，在現(xiàn)場設(shè)置安全標(biāo)志；⑤定期進(jìn)行安全檢查，對(duì)事故隱患督促整改。⑥組織安全文明施工達(dá)標(biāo)活動(dòng)。⑦協(xié)助上級(jí)主管部門處理各種工傷事故。5）施工員①負(fù)責(zé)組織各區(qū)各專業(yè)的協(xié)調(diào)施工，滿足進(jìn)度和質(zhì)量要求，建立完善的工程監(jiān)管體系和報(bào)表制度，組織和監(jiān)管工程施工；②負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場總平面、臨時(shí)供水供電管理及施工道路協(xié)調(diào)；③負(fù)責(zé)各施工階段的總平面策劃及工程總體進(jìn)度計(jì)劃策劃，定期檢討、修改，確保項(xiàng)目總體進(jìn)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；④負(fù)責(zé)工程主要工序交叉作業(yè)的策劃安排；⑤根據(jù)工程總進(jìn)度計(jì)劃目標(biāo)及現(xiàn)場實(shí)際情況對(duì)月施工計(jì)劃進(jìn)行滾動(dòng)調(diào)整管理，審核監(jiān)督各分包施工單位的日、旬進(jìn)度計(jì)劃的編制和實(shí)施；負(fù)責(zé)月進(jìn)度報(bào)告的匯總、整理、上報(bào)。6.2.項(xiàng)目實(shí)施管理措施1）人員管理①成立施工項(xiàng)目部，選擇經(jīng)驗(yàn)豐富、精明強(qiáng)干的項(xiàng)目經(jīng)理1名，責(zé)成項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)項(xiàng)目需求挑選成員及時(shí)組建項(xiàng)目部，并負(fù)責(zé)篩選項(xiàng)目的施工隊(duì)伍；②項(xiàng)目經(jīng)理組織制定項(xiàng)目部操作規(guī)范及內(nèi)部行為準(zhǔn)則，做好項(xiàng)目部人員的管理分工和項(xiàng)目規(guī)劃，布置好項(xiàng)目辦公場所；③項(xiàng)目經(jīng)理及時(shí)組織項(xiàng)目部成員勘查現(xiàn)場，并根據(jù)現(xiàn)場情況和標(biāo)書要求各成員編制各自的工作計(jì)劃和施工方案；④為所有人員備齊勞保安全工具；⑤組織現(xiàn)場所有的管理和施工人員參加項(xiàng)目部的安全培訓(xùn)和安全交底會(huì)議；⑥為所有的項(xiàng)目參與人員購買齊全相應(yīng)的保險(xiǎn)，并由財(cái)務(wù)人員做好后勤保障工作。2）制定項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求①工程開工前細(xì)化施工方案，并就項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)編制施工技術(shù)詳圖及操作細(xì)則；②根據(jù)實(shí)際的操作工程，編制《特種施工保證措施》等；③針對(duì)項(xiàng)目特征，為項(xiàng)目部配置齊全相應(yīng)的施工及驗(yàn)收方面的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)編寫不低于國標(biāo)要求和標(biāo)書規(guī)定的項(xiàng)目技術(shù)規(guī)范書；④根據(jù)現(xiàn)場勘查情況及設(shè)計(jì)方案，核實(shí)現(xiàn)場空間尺寸，確定控制系統(tǒng)的設(shè)備、線路安裝位置及走向，細(xì)化施工方案圖紙和施工要求。3）材料供應(yīng)保障①項(xiàng)目經(jīng)理組織全體施工、財(cái)務(wù)、生產(chǎn)、質(zhì)量、材料等相關(guān)方面的負(fù)責(zé)人員集中學(xué)習(xí)標(biāo)書文件，在理順現(xiàn)場的施工工序后，核實(shí)標(biāo)書的材料清單，明確材料供應(yīng)數(shù)量、質(zhì)量及順序，編制《材料供應(yīng)計(jì)劃書》；②材料員在財(cái)務(wù)人員的配合下根據(jù)《材料供應(yīng)計(jì)劃書》確認(rèn)合格和合適的材料供應(yīng)商名錄，并交由項(xiàng)目經(jīng)理審核確認(rèn)；③根據(jù)材料特性，制定好材料采購時(shí)間表，明確各種設(shè)備材料的運(yùn)輸和裝卸方式，制定材料的交接、驗(yàn)收、存儲(chǔ)管理?xiàng)l文；④根據(jù)項(xiàng)目的相關(guān)技術(shù)要求，列出自制和自加工材料清單，明確加工質(zhì)量要求和損耗率；⑤采購人員根據(jù)《材料供應(yīng)計(jì)劃書》中材料的供應(yīng)順序及材料的供貨周期，對(duì)需要預(yù)制或預(yù)先供應(yīng)進(jìn)行下單備料。4）制定并落實(shí)考核和獎(jiǎng)懲制度①項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)公司的規(guī)章制度，在項(xiàng)目部的協(xié)助下，制定項(xiàng)目的材料供應(yīng)和進(jìn)度計(jì)劃，制定項(xiàng)目的成本、技術(shù)要求、質(zhì)量指標(biāo)等相關(guān)規(guī)定，以及相應(yīng)的考核措施、獎(jiǎng)懲制度。②安全員負(fù)責(zé)巡視現(xiàn)場的安全措施和設(shè)備，對(duì)現(xiàn)場的施工隱患提出整改意見，并對(duì)落實(shí)情況進(jìn)行評(píng)估、反饋并匯總上報(bào)；③技術(shù)負(fù)責(zé)人在進(jìn)行技術(shù)交底后，檢查施工隊(duì)伍的實(shí)際安裝成果，考核項(xiàng)目的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)標(biāo)情況，對(duì)施工隊(duì)伍進(jìn)行指導(dǎo)，提出整改意見和獎(jiǎng)懲建議；④施工員跟進(jìn)落實(shí)人員就位情況，檢查項(xiàng)目的施式進(jìn)度和質(zhì)量，追蹤材料供應(yīng)情況，對(duì)供應(yīng)商、設(shè)備和材料質(zhì)量、施工工程的進(jìn)度和質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督，提出要求和改進(jìn)建議，以及獎(jiǎng)懲建議；⑤項(xiàng)目經(jīng)理整體把控項(xiàng)目的材料供應(yīng)、施工人員進(jìn)場時(shí)間、項(xiàng)目進(jìn)度、技術(shù)和質(zhì)量指標(biāo)達(dá)標(biāo)情況；督促安全員、技術(shù)負(fù)責(zé)人、施工員的工作，并根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況評(píng)估他們的工作效率，提出修改意見、做出獎(jiǎng)懲指示和工作決策。7.項(xiàng)目質(zhì)量保障體系及措施7.1.質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素A、人員的管理與控制提高項(xiàng)目管理人員和主要施工人員的素質(zhì)，是提高工程質(zhì)量的關(guān)鍵。在項(xiàng)目實(shí)施管理過程中，首先要對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)、施工、安全等主要管理人員和特殊工種操作人員的個(gè)人能力及經(jīng)歷都進(jìn)行嚴(yán)格的考察。項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人要有豐富的管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。質(zhì)檢員、安全員和資料員均持證上崗。特殊工種施工人員要持有有效的操作證，并有多年安裝工程施工經(jīng)驗(yàn)。B、材料于機(jī)械設(shè)備管理與控制工程材料和設(shè)備由于搬運(yùn)，貯存或者搬運(yùn)不當(dāng)，都會(huì)影響它們的質(zhì)量，甚至可能造成材料和設(shè)備的報(bào)廢，所以在施工過程中，要加強(qiáng)工程材料和設(shè)備在搬運(yùn)、貯存和保管等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。在施工過程中，設(shè)備操作人員執(zhí)行“人機(jī)固定”原則，實(shí)行定機(jī)、定人、定崗責(zé)任的三項(xiàng)制度。機(jī)械設(shè)備的操作人員嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，防止出現(xiàn)安全質(zhì)量事故。在施工過程中定期對(duì)設(shè)備操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，不斷提高設(shè)備操作人員的技術(shù)素質(zhì)。C、施工方法的管理與控制施工方法包括工程施工過程中所采用的技術(shù)方案，工藝流程，組織措施，檢查手段等。施工方案正確與否直接影響工程項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量和投資三大目標(biāo)能否順利完成。很多工程往往由于施工方案考慮不周而拖延進(jìn)度，影響質(zhì)量，增加投資。7.2.項(xiàng)目各階段的質(zhì)量控制措施在項(xiàng)目研發(fā)過程中首先要做好各階段質(zhì)量的控制。研發(fā)質(zhì)量管理要堅(jiān)持對(duì)每一道工序?qū)嵭凶詸z、互檢、交接檢，并有三檢記錄。工序完成后由專職人員進(jìn)行檢查，檢查合格后方可進(jìn)行下道工序施工，對(duì)不合格品的處置一般采取返工，當(dāng)無法返工時(shí)，重新進(jìn)行施工。A、關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制措施包括以下兩點(diǎn):1）對(duì)施工組織設(shè)計(jì)或工程質(zhì)量目標(biāo)指出的施工過程中的質(zhì)量薄弱環(huán)節(jié)或?qū)こ藤|(zhì)量有重要影響的施工工序，設(shè)置關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行控制。2）對(duì)關(guān)鍵工序的控制，除應(yīng)執(zhí)行一般過程控制的規(guī)定外，還由專業(yè)工程師組織編制專門的作業(yè)指導(dǎo)書，經(jīng)項(xiàng)目總工程師審批后執(zhí)行。B、特殊工序的質(zhì)量控制措施：1）明確施工過程中的特殊工序，并制定特殊工序作業(yè)指導(dǎo)書，明確特殊工序的施工方法及控制措施。2）對(duì)于特殊工序，專業(yè)工長、質(zhì)量檢查員應(yīng)負(fù)責(zé)對(duì)施工的全過程進(jìn)行旁站式檢查，對(duì)施工過程的參數(shù)進(jìn)行連續(xù)控制，以確保施工的內(nèi)在質(zhì)量。3）對(duì)于特殊工序的施工過程，由專業(yè)工長負(fù)責(zé)編寫施工日志，參加全過程施工的人員應(yīng)在施工日志上簽字，以便追溯。C、工程檢驗(yàn)和試驗(yàn)的質(zhì)量控制措施1）在施工方案中，規(guī)定工程施工的檢驗(yàn)和試驗(yàn)的項(xiàng)目、位置、時(shí)間等要求，施工管理人員按規(guī)定提前做好檢驗(yàn)和試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作。2）所有檢驗(yàn)和試驗(yàn)的儀器、設(shè)備必須經(jīng)過