现货市场环境下虚拟电厂智慧管理平台建设-南瑞研究院_54页_5mb

报告摘要

现货市场环境下虚拟电厂智慧管理平台建设总结

一、虚拟电厂概念与场景

1.1 虚拟电厂概念

虚拟电厂是一种通过信息通信、协调控制和智能计量技术，将地理位置分散的分布式能源（如分布式电源、可控负荷和储能）进行资源聚合和协调优化的智慧能源协调管理系统。它作为一个“特殊电厂”，参与电网运行和电力市场交易，实现电力系统的灵活调度和高效利用。

1.2 虚拟电厂的作用

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
以市场手段优化发电资源配置
推动新型电力系统建设

1.3 构成要素

分布式能源：优先满足自身负荷，电能盈余时输送至电网，不足时由电网补足
储能：补偿分布式发电波动性，适应电力需求变化，改善电网薄弱性
可控负荷：作为主网调节资源的补充和备用

1.4 分类

商业型：市场化运营
技术型：控制流贯通

1.5 特征

特殊电厂
功能：资源聚合、协调优化
业务：电网运行、电力市场

1.6 发展历程

2010：电力需求侧响应办法发布
2017：完善电力辅助服务补偿机制
2019：开展电力现货市场建设试点
2021：发布电力并网运行管理规定及辅助服务管理办法
虚拟电厂逐步参与电力需求响应、辅助服务市场及现货市场交易

1.7 参与电网互动主要场景

电力需求响应：通过调峰手段平衡供需
电力辅助服务市场机制：参与调频、备用等辅助服务
电力现货市场：在广东、山东、浙江、甘肃、山西、江苏等地区试点

二、现货市场下特色实践

2.1 山西虚拟电厂

全国首个省级虚拟电厂，旨在建设现货市场背景下的市场化运营体系，挖掘商业价值
“负荷类”虚拟电厂：以售电公司高级形态参与现货电能量市场交易，采用“负发电”模式
政策支持：
- 2022年6月发布《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》（晋能源规〔2022〕1号）
- 2022年8月发布《关于组织申报虚拟电厂项目的通知》

2.2 深圳虚拟电厂

调频辅助服务试点，由调控中心牵头建设
聚焦秒级可调资源：如电动汽车充电桩、储能
2022年底实现试运行，提升电网调频支撑能力

2.3 乌鲁木齐虚拟电厂

聚合多类资源：储能、分布式光伏、充电桩、电采暖等
实现多类资源控制，推动区域电力系统优化

2.4 总体架构

虚拟电厂平台由以下四层构成：

市场运营层
系统平台层
通讯网络层
设备资源层

2.5 现货交易流程

交易准备：接收运行数据、聚合数据，组织用户资源
市场交易：公告发布、报量报价、市场出清及信息发布
交易执行：用电计划生成、调控策略生成、指令下发、运行评估
交易结算：结算信息查询、运行统计、用户响应结束

三、解决方案与关键技术

3.1 虚拟电厂典型架构

聚合运营子系统：参与多类型市场，提升电力系统实时平衡与安全保供能力
管理服务子系统：实现接入与管理，强化运营体系建设
仿真检测子系统：构建技术与安全性测试体系

3.2 南瑞解决方案

服务对象多元：涵盖政府监管部门、电网运营部门、售电公司、电力用户等
交易品种丰富：支持中长期、现货、辅助服务市场交易
全业务链贯通：覆盖准入、测试、并网、交易、控制、结算、退出等环节
租户代理便捷：面向中小型运营商，提供软硬件隔离的租赁服务

3.3 现货电价预测与交易辅助决策

输入参数：负荷预测、新能源发电预测、联络线计划、节假日、必开/停机组、检修容量
算法应用：采用随机森林算法进行电价相关性分析
交易优化：辅助决策可提高售电公司平均度电收益约13%

3.4 分区分类分层分级精准协调控制

实现对不同区域、类型、层级资源的精细化协调控制，提升整体系统运行效率

四、痛点分析与发展展望

4.1 痛点

多方诉求兼顾：需平衡电网、市场、用户等多方利益
用户资源组织：聚合资源难度大，协调复杂
项目投资收益：盈利模式尚不清晰，需进一步探索

4.2 发展展望

双碳战略背景下，虚拟电厂将在电碳耦合等场景发挥更大作用
需加强顶层设计，推动标准化、规范化建设
技术攻关：提升预测、优化、控制等核心技术能力
模式创新：探索更高效的市场参与机制与盈利模式

总结

虚拟电厂是实现分布式能源高效管理与市场参与的重要工具，其核心在于通过技术手段实现资源聚合与协调优化，提升电力系统的灵活性与安全性。在现货市场环境下，山西、深圳、乌鲁木齐等地已开展特色实践，探索不同类型的虚拟电厂运营模式。南瑞研究院提出的解决方案，涵盖全业务链、多元服务对象、丰富交易品种和便捷租户代理模式，为虚拟电厂智慧管理平台建设提供了重要支撑。未来，虚拟电厂将在新型电力系统中发挥更大作用，需进一步加强技术、政策与商业模式的创新。

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