虚拟电厂管理平台总体方案设计.docx

虚拟电厂管理平台设计开发总体方案

4.1总体架构

虚拟电厂管理功能包含客户管理功能，电力数据采集功能，用电负荷预测功能，光伏发电预测、储能负荷预测，需求响应能力评估功能，需求响应项目管理功能，自动响应功能，邀约需求响应功能，虚拟电厂调控功能，用户结算功能，评价与监管功能。

虚拟电厂应用功能架构如下图所示。虚拟电厂运行架构如图所示，按照“统一管理、分布式接入、协同调控”运营管理模式，以电力物联网为基础，通过智能边缘计算、感知终端，运用囊括终端智能感知、数据智能融合分析、辅助管理决策等技术方式，构建虚拟电厂平台。

虚拟电厂实现分布式资源的分区聚类，形成类似传统电厂的外特性，向虚拟电厂集控平台提交注册信息、报价信息以及合同信息。虚拟电厂集控平台，负责审核虚拟电厂准入条件满足情况、接入方案、虚拟电厂外特性、虚拟电厂档案以及响应信息，接收调度云调用信息，上报响应信息。虚拟电厂交易平台依托现有统一电力市场交易平台，接收调度云下发的调度需求以及虚拟电厂集控平台提交的准入审核结果、虚拟电厂外特性和执行认定成果，结合虚拟电厂上报的注册、报价以及合同信息，进行市场出清，并同时向虚拟电厂主体、虚拟电厂集控平台以及调度云多方公布出清结果。

A类虚拟电厂CPS（信息物理系统，Cyber-PhysicalSystems）主要包含工商业楼宇空调，用户侧储能和工业用户负荷。对这三类对象进行实时调减，参与电网“削峰”辅助服务交易。B类虚拟电厂主要大用户、自备电厂、分布式光伏和三联供等几类，对这几类对象进行邀约调增或者调减，参与电网“削峰填谷”辅助服务交易。充分发挥虚拟电厂在电力交易和辅助服务等方面的灵活性调节作用，通过市场机制和价格信号鼓励和引导虚拟电厂发展，实现缓解电网调峰压力，促进清洁能源消纳，具有巨大的经济、社会以及环保效益，为保障城市电网安全、促进城市绿色发展作出巨大贡献。

1、设备层：底层需求侧虚拟电厂资源，本项目只考虑楼宇中央空调和电动汽车负荷；

2、控制层：在公共楼宇部署空调智能控制终端，开发接口对接电动汽车平台，使得虚拟机组层可以与其对接控制需求侧资源；

3、虚拟机组层：建设虚拟机组控制系统。监测控制运营虚拟电厂资源，与柔性控制资源之间是集中式的控制方式，主动聚合虚拟机组资源，而终端用户向其让渡了资源的控制权，使得虚拟机组可通过价格或其它信号控制需求侧资源；

4、虚拟电厂层：建设虚拟电厂平台。虚拟电厂下辖数台虚拟机组，与虚拟机组之间是分散式的控制方式，即包括指令的上传下达、数据监测。虚拟电厂平台直接参与电力市场交易，接受调控云响应指令。

虚拟电厂平台主要包含应用服务器、数据库服务器、前置采集服务器、通信服务器等实现系统运行，并通过接口服务器与其他业务系统进行数据交互。

为了对调控进行优化，在调控云平台上建设虚拟电厂功能后，具备对用户侧的信息采集，对用户的设备的运行负荷进行实时监控、对虚拟电厂的响应数据进行有效管理和综合分析、与调峰辅助服务系统进行衔接等功能。

虚拟电厂协控系统（以下简称系统），核心功能是完成与虚拟电厂平台的调峰负荷通知的下发与为虚拟电厂平台提供竞价通道，提升电网调峰能力以及实现对柔性负荷的需求侧相应，缓解电力供需矛盾。该系统的面对用户对象是电力公司的调度人员。

系统分为数据采集及控制服务端和数据同步服务端，其中数据采集控制服务端包括：数据采集模块、数据分析模块、信息管理模块、调峰控制模块和数据库；数据同步服务端包括：信息同步模块（系统信息、实时信息、实时可调容量）、调峰控制模块。

虚拟电厂系统

虚拟电厂系统将接入参与辅助调峰服务的企业，采集企业的负荷、电流、电压和电量等实时数据。通过对采集的数据分析，可以获得负荷聚合商、区域和企业的实时负荷曲线，为作为辅助调峰服务的依据。电网调度平台在需要进行调峰的时候，通过虚拟电厂协控平台通知虚拟电厂对参与调峰的企业的用电进行调控，虚拟电厂系统会根据系统调峰策略服务作出最优的调峰方案，将调控指令发送到参与调峰企业进行调峰处理，以保证电网的稳定及发电质量。

虚拟电厂系统主要包括以下功能：

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，可采集的模拟量有：有功功率，无功功率，视在功率、功率因素、电压，电流，频率等。状态量类型，可采集的状态量有：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，有载调压变压器分接头位置，预告信号，保护动作信号，下行通道故障信号，装置主电源停电信号，机组运行状态信号，手动/自动位置信号。

及时、完整、准确地为调度管理提供电