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一、虚拟电厂需求背景
1.电力系统面临的问题与挑战
电源结构变化
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分布式光伏、小型风力发电系统等新能源接入
波动性与间歇性特性明显
转动惯量、电压支撑能力等关键性能指标下降
电网形态变化
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从单电源辐射型结构转变为多电源双向互动结构
电动汽车充电桩、数据中心等新型负荷爆发式增长，负荷峰谷差持续扩大
从孤立运行到协同融合
系统面临的挑战
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调节能力不足
电力供应保障难
安全运行风险增大
2.解决措施-虚拟电厂
虚拟电厂概念
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通过先进的信息通信、协调控制、智能计量等技术将地理位置分散的分布式电源、可控负荷和储能等分布式能源进行资源聚合和协调优化，作为一个特殊电厂参与电网运行和电力市场的智慧能源协调管理系统。
作用
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缓解分布式发电对配网运行及电能质量的影响;
高效利用和促进分布式能源发电;
以市场手段促进发用电资源的优化配置;
推动新型电力系统建设。
构成要素
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分布式能源
优先满足自身负荷，如电能盈余，则将多余的电能输送给电网:如果电能不足，则由电网向用户提供电能
储能
补偿分布式发电出力波动性和不可控性;适应电力需求变化;改善分布式电源波动所导致的电网薄弱性
可控负荷作
为主网调节资源的补充和备用
分类
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商业型 :市场化运营
技术型 :控制流贯通
特征
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特殊电厂功能 : 资源聚合、协调优化
业务 : 电网运行、电力市场
3.虚拟电厂价值体现
4.支持政策
国家政策
《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》等一批国家政策文件中明确提出建设一批虚拟电厂。
2021.10
国务院-2030年前碳达峰行动方案
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大力提升电力系统综合调节能力，加快灵活调节电源建设，引导自备电厂、传统高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络、虚拟电厂等参与系统调节。
2022.01
国家发改委、国家能源局-
“十四五”现代能源体系规划
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开展工业可调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、用户侧储能、新能源汽车与电网(V2G)能量互动等各类资源聚合的虚拟电厂示范。
2023.09
国家发改委等六部门-
电力需求侧管理办法（2023年版）
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支持各类电力需求侧管理服务机构整合优化可调节负荷、分布式电源、新型储能等需求侧资源，以负荷聚合商或虚拟电厂等形式参与需求响应。
2024.07
国家发改委、国家能源局、国家数据局-
加快构建新型电力系统行动方案（2024-2027年）
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结合电力保供、新能源发展等需求，利用当地源荷储资源，建设一批虚拟电厂。
地方政策
山西、宁夏、深圳、成都省市也陆续出台虚拟电厂专项支持政策。
山西 2022.06—
虚拟电厂建设与运营管理实施方案
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将虚拟电厂分为“负荷类”和“源网荷储一体化”两类，明确了所有虚拟电厂既可基于山西省级智慧能源服务平台建设技术支持系统，也可独立建设技术支持系统，但应接入省级虚拟电厂运营服务平台。市场建设初期，负荷类虚拟电厂参与中长期、现货及辅助服务市场，一体化虚拟电厂参与现货及辅助服务市场。
深圳 2023.07—
深圳市虚拟电厂精准响应实施细则
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明确由深圳虚拟电厂管理中心负责组织开展深圳虚拟电厂运营商注册、精准响应组织、精准响应结算、合约管理、信息披露与报送、培训宣贯等工作。规定了深圳实时精准响应价格固定为5元/千瓦时。虚拟电厂运营商在完成准入资料审核、系统联调对接、响应能力测试、安装加密网关设备后即可完成接入并参与响应。
海南 2023.08—
全国首个省级虚拟电厂管理中心
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按照“政府主导、电网组织、企业运营、多方协同”的原则，通过调动经营主体积极性，引导电源侧、电网侧、负荷侧和独立储能等主动参与、合理布局、优化运行，提升用户灵活调节能力和智能高效用电水平，实现虚拟电厂业态科学健康发展。预计到2025年，海南省虚拟电厂管理中心将接入至少100万千瓦的虚拟电厂规模。
上海临港片区 2023.12—
中国(上海)自由贸易试验区临港片区
虚拟电厂精准响应管理办法(试行)
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以电量补贴和分级容量补贴为主、精准响应激励为辅的组合激励模式，鼓励虚拟电厂运营商采用数字化、智能化手段参与电力需求侧响应调节。
成都 2024.02—
成都市虚拟电厂建设实施方案(2023—2025年)
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构建“1+2+N”城市级新型电力系统。搭建1个市级虚拟电厂平台统筹调度，聚合电源资源、负荷资源两类资源支撑体系，建设公共建筑、充(换)电设施、通信基站、公共照明、储能电站等N个行业领域和区域级子虚拟电厂。
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二、虚拟电厂建设路径
1.虚拟电厂发展路径
2.虚拟电厂平台体系
3.虚拟电厂商业模式
4.虚拟电厂业务流程
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三、安科瑞解决方案
1.虚拟电厂总体架构
2.虚拟电厂调控响应体系
3.聚合资源监控
多源异构数据接入：接入不同类型、不同协议、不同厂商的资源数据
大数据分布式采集：汇聚区域内储能电站、负荷终端、屋顶光伏、绿色数据中心、园区办公、 V2G等资源，集成能源网络各类信息和数据
基于驾驶舱的全景监视：将分散的数据实时汇聚到统一平台，形成全局资源状态视图
逐层聚合：实现分层分区资源接入，支持多级监视
4.聚合建模与分析
可调能力评估：根据发电类、储能类、负荷类资源运行情况评估可调节能力，并根据历史响应情况计算发电容量、调节容量、响应时间、爬坡率等指标，为响应目标分解提供依据
响应目标分解：围绕电网需求、资源特性、时间维度、出清信息，将响应目标转化为可执行、可量化、可考核的具体任务，自动生成调度策略，并下发至终端用户
响应结果分析：量化调控前负荷基线、实际响应曲线及调控后的偏差率、考核金额等，给出评估指标评分及评价，为调控收益结算提供参考
多维数据预测：基于气象数据、历史运行数据，构建高精度预测模型，自动学习适应不同条件下新能源发电/负荷的变化趋势，辅助`中长期/日前/日内发电计划制定
5.聚合资源优化调控
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四、平台核心功能
1.虚拟电厂驾驶舱
接入站点/用户信息
设备状态
社会效益
补贴总额
调控情况
用电负荷曲线
站点收益排名
2.调控响应-信息披露驾驶舱
基础信息披露
需求响应信息发布
辅助服务需求发布
电能量交易信息发布
3.调控响应-邀约管理
需求响应/辅助服务/电能量交易邀约
邀约信息发送
邀约答复
4.调控响应-可调能力评估
可调资源及调节能力统计
可调能力曲线
历史响应指标
历史响应详情
5.调控响应-市场出清
需求响应出清信息
电力现货市场出清信息
辅助服务市场出清信息
6.调控响应-指标分解
自动拆解目标响应容量
生成站点调度策略
控制指令远程下发
指令下发进度查询
7.调控响应-响应监控
基线测算
光伏/负荷预测
执行曲线监测
执行偏差预警
8.调控响应-响应评估
执行指标计算
响应执行评分
执行偏差计算
考核金额计算
响应记录查询
9.收益结算
收益分成结算
用户账单生成
账单开票管理
用户费用结转
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五、主要配套产品
1.监测治理产品
2.微电网协调控制器
接口参数：8路485串口，2路CAN，1*HDMI，4*千兆网口，6路DI，6路DO，4G+GPS
策略管理：防逆流、计划曲线、削峰填谷、需量控制、有功/无功控制、光储协调等，并支持策略定制;
系统安全：基于不可信模型设计的用户权限，防止非法用户侵入；基于数据加密与数据安全验证技术，采用数据标定与防篡改机制，实现数据固证和可追溯；
运行安全：采集分析包括电池、温控及消防在内的全站信号与测量数据，实现运行安全预警预测。
3.微电网控制箱
微电网能量管理控制箱Acrel-2000MG/B是一款集监控与能量管理功能于一体的智能化平台，它支持光伏、储能、风机等 分布式能源设备的接入，能够实现全天候的数据采集与分析，并实时监测系统运行状态及设备健康状况。该系统旨在实现经济 优化运行，通过智能算法动态调整能源分配，从而最大化可再生能源的利用率。它支持削峰填谷、平滑负荷，有助于提升电网稳定性与设备效率，并降低供电成本。
4.充电桩
审核编辑 黄宇
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