淺談虛擬電廠標準化現(xiàn)狀與需求分析

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：虛擬電廠是新型電力系統(tǒng)建設的典型實踐。針對當前虛擬電廠適用技術標準較少、標準體系建設滯后的問題，對虛擬電廠相關標準進行收集、梳理，從基礎通用、規(guī)劃建設、運行維護、支撐技術和能效評估等方面分析了虛擬電廠各環(huán)節(jié)的標準化現(xiàn)狀，依據(jù)自上而下和自下而上的系統(tǒng)工程方法，結合引導性、協(xié)調性、系統(tǒng)性和開放性的虛擬電廠標準體系構建原則，設計了涵蓋15個子類、52個標準系列的體系架構，并基于未來需求分析提出了重點布局建議，為虛擬電廠標準制定和修訂工作提供參考。

關鍵詞：標準體系；虛擬電廠；需求分析；布局研究

0引言

新能源具有隨機性、間歇性和波動性等特征，隨著“雙碳”目標的提出，高比例新能源大量接入電力系統(tǒng)，給電力系統(tǒng)平衡調節(jié)和電網安全穩(wěn)定運行帶來一系列新的挑戰(zhàn)［1］。虛擬電廠可以利用智能計量、5G通信和優(yōu)化控制等技術對多種分布式靈活性資源進行聚合調控，有助于挖掘電力系統(tǒng)靈活性資源潛力，保障電力系統(tǒng)運行安全［2-5］。構建完善的虛擬電廠技術標準體系對于推動虛擬電廠走向成熟和規(guī)模化應用起著關鍵作用。2022年10月9日，能源局印發(fā)《能源碳達峰碳中和標準化提升行動計劃》［6］，明確提出建立和完善虛擬電廠標準體系，推進虛擬電廠領域重點標準制定和修訂。目前，國內虛擬電廠正處于初期發(fā)展階段，針對虛擬電廠標準體系的研究幾乎空白，少數(shù)文獻僅從需求響應標準體系的角度進行了研究。文獻［7］綜合分析了國內外需求響應相關的標準規(guī)范的制定與發(fā)展，提出基于OpenADR（開放式自動需求響應）和IEC（國際電工委員會）CIM（公共信息模型）的信息模型核心標準編制思路，進而提出需求響應國際標準的研發(fā)技術路線；文獻［8］結合需求響應業(yè)務發(fā)展對標準化工作的實際需求，分析了需求響應標準體系架構，詳細總結了現(xiàn)有的需求響應關鍵標準；針對國內開展需求響應技術研究、項目試點建設等的實際需求，文獻［9］分析了電力需求響應系統(tǒng)的組成結構、需求響應標準體系架構，設計了涵蓋需求響應系統(tǒng)、終端設備、系統(tǒng)接口、測量與評估和業(yè)務與監(jiān)管5個方面的需求響應技術標準體系。以上研究為需求響應相關標準體系的構建提供了重要參考。然而，虛擬電廠作為多元靈活性資源聚合平臺，涵蓋了分布式電源、儲能、電動汽車等更多類型的資源主體，既可以作為“正電廠”削峰，也可以作為“負電廠”填谷。過去主要圍繞削峰類需求響應構建的標準體系無法滿足多種類型虛擬電廠的規(guī)?；l(fā)展需求。本文在對虛擬電廠相關標準進行全面收集和梳理的基礎上，對現(xiàn)有虛擬電廠標準體系進行歸類和分析，建立虛擬電廠標準體系架構，并基于虛擬電廠建設情況和試點中面臨的問題進行需求分析，提出了標準布局建議。

1虛擬電廠標準化現(xiàn)狀

本文基于國內已頒布、立項的虛擬電廠標準及規(guī)范，對虛擬電廠不同環(huán)節(jié)標準進行了梳理和歸類，如表1所示。依據(jù)調研得到的15項虛擬電廠相關標準（截至2023年8月），將其分為基礎通用、規(guī)劃建設、運行維護、支撐技術和能效評估5個方面，在這5個方面對虛擬電廠的標準現(xiàn)狀和需求進行分析。

1）基礎通用方面

目前關于虛擬電廠基礎通用的國際標準有IECTS63189-1《虛擬電廠：一部分架構與技術要求》和IECTS63189-2《虛擬電廠用例》兩項標準，針對虛擬電廠的統(tǒng)一術語、技術要求、總體框架等指標提出了規(guī)范要求。標準20221366-T-524《虛擬電廠資源配置與評估技術規(guī)范》（正在起草中），這是虛擬電廠領域正式立項的標準，用以指導虛擬電廠的分類和不同種類虛擬電廠的資源配置。基礎通用標準的制定是虛擬電廠發(fā)展的支撐要素，用以指導虛擬電廠建設。目前，虛擬電廠基礎通用標準尚不完備，國內虛擬電廠建設以需求響應業(yè)務為主，用戶對于虛擬電廠和需求響應概念的分類界限并不明確，嚴重影響了用戶參與虛擬電廠建設的積極性，制約了國內虛擬電廠發(fā)展，亟須加快基礎通用標準的制定。

2）規(guī)劃建設方面

規(guī)劃建設方面的標準仍然空白，這方面的團體和地方標準集中在虛擬電廠平臺建設和信息通信上，主要包括團體標準T/CES125—2022《負荷側虛擬電廠管控平臺功能導則》、深圳市地方標準DB4403/T341—2023《虛擬電廠終端授信及安全加密技術規(guī)范》和煙臺開發(fā)區(qū)德聯(lián)軟件有限責任公司的企業(yè)標準Q/DLSOFT001-2021—2021《德聯(lián)虛擬電廠聚合平臺》。這幾項標準主要從終端負荷的角度規(guī)定了虛擬電廠平臺的功能架構、定位和要求，以及終端通信的網絡安全要求和總體目標。但針對虛擬電廠整體平臺建設、平臺管理等方面沒有具體的標準規(guī)定，缺乏明確的平臺功能定位；同時虛擬電廠各層系統(tǒng)及終端的通信規(guī)范指標各異，導致業(yè)務互聯(lián)互通能力較差，亟須加快開展標準化工作。在市場和資源建設方面的標準仍然空白，目前國內的輔助服務和現(xiàn)貨市場政策尚不完善，市場尚不成熟［15］，為了引導虛擬電廠進入市場交易，需要盡快制定虛擬電廠準入電力市場的相關標準體系。虛擬電廠聚合分布式電源、用戶側資源、儲能及電動汽車等資源，但中國目前以負荷側資源為主，尚未充分釋放可再生能源的活力，在資源建設維度缺乏資源聚合的相關標準，應盡快開展規(guī)劃建設相應標準的制定和修訂工作。

3）運行維護方面

標準20221356-T-524《虛擬電廠管理規(guī)范》（正在起草中）規(guī)定了虛擬電廠接入電力系統(tǒng)運行應遵循的電網運行對虛擬電廠申請并網程序和條件、虛擬電廠并網與接入、虛擬電廠調度運行等運行標準。深圳市地方標準DB4403/T343—2023《分布式光伏接入虛擬電廠管理云平臺技術規(guī)范》和團體標準T/CNESA1102—2022《電化學儲能系統(tǒng)接入虛擬電廠技術規(guī)范》規(guī)范了不同資源接入虛擬電廠的接入方式、運行安全規(guī)定和業(yè)務交互流程等運行管理規(guī)定。國電南京自動化股份有限公司的企業(yè)標準Q/GDNZ.JB108—2023《虛擬電廠運營管控系統(tǒng)技術規(guī)范》從運營管控系統(tǒng)的架構、功能要求、性能要求和安全防護等角度對虛

擬電廠運維標準進行制定。這4項標準涉及虛擬電廠的運行維護、并網與接入、調度管理和運行安全規(guī)定等方面。但其實施應用并不廣泛；且相關系統(tǒng)及設備的功能性能參差不齊，安全防護能力有待提升，難以滿足虛擬電廠運營要求。目前大部分省份能源主管機構尚未出臺適用于虛擬電廠的并網調度協(xié)議模板，缺乏并網調度細則相關標準。

4）支撐技術方面

團體標準《充放電虛擬電廠負荷聚合調控技術要求》（已立項）、《多能互補型虛擬電廠聚合調控技術要求》（已立項），企業(yè)標準Q/GDNZ.JB110—2023《虛擬電廠用戶交互終端技術規(guī)范》、Q/GDNZ.JB109—2023《虛擬電廠邊緣智慧能源終端技術規(guī)范》，以及地方標準《電動汽車充換電設施有序充電和V2G（電動汽車入網）雙向能量互動技術規(guī)范（征求意見稿）》從資源聚合技術、協(xié)調控制技術、信息通信技術等角度為虛擬電廠聚合調控相關資源、實現(xiàn)信息和能量的交互及優(yōu)化調度提供了技術標準支撐。目前虛擬電廠對系統(tǒng)內可調節(jié)能源的協(xié)調控制功能和策略有待完善，對體量大、資源分布廣的分布式可再生能源的控制能力不足，預測能力也不夠，相關技術并無標準支撐，關鍵技術的標準目前空白，亟待完善。同時，《新一代人工智能標準體系建設指南》對大數(shù)據(jù)與人工智能等前沿技術的標準體系建設進行了部署和指導，應盡快開展虛擬電廠領域相關標準的制定工作，為前沿技術在虛擬電廠中的應用提供標準支撐，助力電力系統(tǒng)靈活性資源優(yōu)化配置。

5）能效評估方面

標準20221366-T-524《虛擬電廠資源配置與評估技術規(guī)范》中虛擬電廠配置方案的評價方法客觀評價了虛擬電廠資源構成的優(yōu)劣。但該方法無法對虛擬電廠的潛力實現(xiàn)有效預測，運行評價指標及評價要求不完善，運行反饋機制尚未建立，導致對相關主體和資源評價不全面、不及時，不利于虛擬電廠健康發(fā)展。虛擬電廠作為一種高效聚合并優(yōu)化利用可再生能源、可控負荷和儲能系統(tǒng)的技術，能有效促進電力系統(tǒng)綠色低碳轉型。quan方位評估虛擬電廠效益，對于虛擬電廠投資運營具有重要意義，應盡快開展相應標準的制定工作。總體而言，目前虛擬電廠標準體系總體數(shù)量少，在國際標準、標準等各層級缺失都較為嚴重，覆蓋面小，尤其在能效評估領域尚為空白，缺乏具體標準的支撐。

2標準體系框架

2.1構建原則

本文在構建虛擬電廠標準體系時，重點考慮“引導性、協(xié)調性、系統(tǒng)性、開放性”等原則。

1）引導性原則

目前，國內虛擬電廠正處于由邀約型向市場型過渡的階段，從用戶響應邀約參與負荷的削減到用戶和發(fā)電主體自發(fā)參與電力交易，虛擬電廠的商業(yè)模式將發(fā)生巨大轉變。但目前尚無成熟的虛擬電廠標準模式，虛擬電廠的定義還不明確，使得用戶對于需求響應和虛擬電廠的差異并沒有清晰的認識，不利于提升用戶參與虛擬電廠交易的積極性；在市場建設中，交易機制處于起步階段，多數(shù)虛擬電廠試點僅以邀約等方式參與政策性需求響應。虛擬電廠標準體系的構建應對提高用戶參與積極性、加快虛擬電廠實現(xiàn)階段化轉變和規(guī)模化發(fā)展起到引導作用。

2）協(xié)調性原則

近些年，地方層面發(fā)布了諸多宏觀政策，對虛擬電廠建設發(fā)展給予指導。2022年以來，發(fā)展和改革委員會、能源局發(fā)布《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》

《關于加快建設全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見》［24］等文件，明確指出建立和完善虛擬電廠標準體系。山西、山東等地方也出臺文件，要求制定虛擬電廠相關的政策規(guī)范和市場機制。虛擬電廠標準體系的建設應與和地方發(fā)布的虛擬電廠建設相關的政策、規(guī)劃中的要求相一致，與國內外已開展的虛擬電廠標準化基礎工作相協(xié)調。

3）系統(tǒng)性原則

虛擬電廠資源橫跨源網荷儲等多個領域，從技術架構來看可分為3層：1層為分布式資源層，即分布在配電網中的各種可再生能源、儲能設備、可調負荷等，該層級響應上級下發(fā)的調控指令和價格激勵，并由上層通信進行采集和監(jiān)控；2層為通信網絡層，通過通信設備向虛擬電廠管控平臺層反映相關數(shù)據(jù)信息，在線接收電網調控下發(fā)的調控指令并分解至虛擬電廠內各類可調節(jié)資源；3層為管理平臺層，在該層級，虛擬電廠根據(jù)預測的相關信息和可控資源的調度能力進行信息決策和電力交易，虛擬電廠層次結構如圖1所示。在編制各系統(tǒng)組成部分的標準規(guī)范時，不論在內容上還是在層次上都要體現(xiàn)系統(tǒng)性，要根據(jù)系統(tǒng)總體工程的要求合理安排，劃分不同層的標準條目；確保涉及領域全面完整、層次適當，各體系既相互聯(lián)結又相對獨立，保持各子體系的范圍與邊界清晰。

4）開放性原則

在歐美，虛擬電廠已經經過一段時期的發(fā)展；而在國內，虛擬電廠正處于起步階段，以國網冀北電力有限公司和國網浙江省電力有限公司等單位建設的虛擬電廠示范項目為主。虛擬電廠標準體系應是充分開放的，既充分吸收國際經驗，又依托國內試點成果，與時俱進、動態(tài)變化與擴展，以適應虛擬電廠技術的未來發(fā)展需求。

2.2構建流程

本文采用“自上而下”和“自下而上”相結合的方法，進一步應用平行分解法構建虛擬電廠標準體系框架。“自上而下”是指重視頂層設計，根據(jù)虛擬電廠領域發(fā)展規(guī)劃，依據(jù)虛擬電廠標準體系建設原則，明確建設目標；“自下而上”是指重視標準需求，基于現(xiàn)有虛擬電廠標準梳理分析，明確未來建設需求。將標準需求與現(xiàn)有標準進行對比，識別現(xiàn)有標準與需求之間的差距，進行標準的更新和修訂，制定缺失的標準。采用系統(tǒng)工程方法中的平行分解法進行標準子類的劃分和細節(jié)的構建，得到具體的虛擬電廠標準體系布局，為虛擬電廠標準體系建設提供可行性建議。標準體系構建的流程如圖2所示。

3各領域需求分析

本研究中虛擬電廠標準體系縱向分為功能子體系層、標準子類層和標準系列層3個層次，其中功能子體系層涵蓋基礎通用、規(guī)劃建設、運行維護、支撐技術和能效評估等5個領域，標準子類層分為15個子領域共52個標準系列，如圖3所示。

1）基礎通用子體系

基礎通用子體系為虛擬電廠標準體系提供基礎性和規(guī)范性支撐，針對虛擬電廠術語、分類等定義不明晰的現(xiàn)狀，亟須加強虛擬電廠總則、術語、指標及技術要求等標準建設，用以指導虛擬電廠各個階段標準化基礎工作的開展。

2）規(guī)劃建設子體系

規(guī)劃建設子體系包括平臺建設、市場建設、資源建設和信息通信建設4個子類。針對標準層級較少的現(xiàn)狀，在這一子體系中需要加強虛擬電廠規(guī)劃建設標準的制定，進一步提高虛擬電廠建設水平；針對子類標準的建設，應將工作重點放在還未有標準支撐的市場機制和資源建設子類的標準制定，加快制定虛擬電廠準入電力市場的相關技術標準和資源建設領域中聚合類型、聚合模式、聚合構建方法等相關標準。加快平臺建設子類中分布式資源聚合后整體虛擬電廠的平臺架構、平臺功能、平臺應用場景等重點領域的標準制定和修訂。市場建設方面須加快制定市場準入標準、參與路徑，完善現(xiàn)貨市場和輔助服務市場的標準建設，完善虛擬電廠參與電力市場的投資管理、市場準入、交易模式、結算模式、運行補貼等規(guī)則標準制定，引導虛擬電廠參與輔助服務市場、日前市場、現(xiàn)貨市場以及長期、跨區(qū)域和分布式市場，有序促進虛擬電廠建設與運營。資源建設方面應加強可調負荷資源、分1）基礎通用子體系基礎通用子體系為虛擬電廠標準體系提供基礎性和規(guī)范性支撐，針對虛擬電廠術語、分類等定義不明晰的現(xiàn)狀，亟須加強虛擬電廠總則、術語、指標及技術要求等標準建設，用以指導虛擬電廠各個階段標準化基礎工作的開展。

3）規(guī)劃建設子體系

規(guī)劃建設子體系包括平臺建設、市場建設、資源建設和信息通信建設4個子類。針對標準層級較少的現(xiàn)狀，在這一子體系中需要加強虛擬電廠規(guī)劃建設標準的制定，進一步提高虛擬電廠建設水平；針對子類標準的建設，應將工作重點放在還未有標準支撐的市場機制和資源建設子類的標準制定，加快制定虛擬電廠準入電力市場的相關技術標準和資源建設領域中聚合類型、聚合模式、聚合構建方法等相關標準。加快平臺建設子類中分布式資源聚合后整體虛擬電廠的平臺架構、平臺功能、平臺應用場景等重點領域的標準制定和修訂。市場建設方面須加快制定市場準入標準、參與路徑，完善現(xiàn)貨市場和輔助服務

市場的標準建設，完善虛擬電廠參與電力市場的投資管理、市場準入、交易模式、結算模式、運行補貼等規(guī)則標準制定，引導虛擬電廠參與輔助服務市場、日前市場、現(xiàn)貨市場以及長期、跨區(qū)域和分布式市場，有序促進虛擬電廠建設與運營。資源建設方面應加強可調負荷資源、分布式資源、儲能資源、資源聚合和容量評估標準等領域標準的建設，充分實現(xiàn)資源聚合，形成規(guī)?；烧{控能力，為虛擬電廠的資源優(yōu)化調度提供基礎支持。在資源建設子體系中，需要對其標準化模型進行描述，加強對調節(jié)成本、范圍、速率等資源模型和參數(shù)標準的建設。具體包括：可調功率上下限、響應時間、爬坡速率等技術參數(shù)標準，虛擬電廠聚合資源的控制策略標準，涵蓋中長期、日前、日內、實時等多時間尺度標準等部分。針對虛擬電廠信息通信建設中的通信規(guī)范指標、架構等規(guī)范化標準建設需求，要從虛擬電廠泛在接入、網絡安全防護、數(shù)據(jù)模型、能力評估、信息及通信等方面制定一系列標準和規(guī)范，加強通信需求指標、通信網絡架構、通信方式、通信接口、信息網絡安全等多個領域的標準體系建設，全面覆蓋并規(guī)范虛擬電廠參與“源網荷儲互動”業(yè)務各環(huán)節(jié)，為提高虛擬電廠信息交互能力提供支撐。

4）運行維護建設子體系

虛擬電廠中的各類設備在空間和并網點分散分布的特點導致其運行協(xié)調相比傳統(tǒng)電廠更加復雜，同時在并網運行時，還需要考慮虛擬電廠與傳統(tǒng)機組在響應速度、響應容量等方面的異同。運行維護子體系由并網與接入、調度管理、運行安全規(guī)定3個子類組成。在運行維護子體系上，調度管理方面需要加強虛擬電廠優(yōu)化調度標準建設，完善可調節(jié)資源參與虛擬電廠調控運行的相關標準，主要包括：對負荷資源調節(jié)能力、實際調節(jié)量等運行參數(shù)和響應時間、響應速度等電氣化參數(shù)的預測，虛擬電廠運行基線、虛擬電廠和可調節(jié)資源可信調節(jié)能力等的規(guī)范標準，可調節(jié)資源接入虛擬電廠的協(xié)調自動功率控制標準，并網接入規(guī)范、調節(jié)能力要求、數(shù)據(jù)交互要求等的并網調度標準指標；需要加強已經出臺的標準的應用實施，從繼電保護及自動裝置運行、調度自動化等方面加強運維管理標準的建設，考慮虛擬電廠接入的安全校核和動態(tài)評估等標準建設，保障虛擬電廠運行的可靠性和安全性。

5）支撐技術子體系

虛擬電廠涉及多個領域和方面的技術，支撐技術子體系包括關鍵技術和前沿技術子體系。體系的建設需緊密跟蹤虛擬電廠建設中的技術細節(jié)與技術成熟度，加快技術成果轉化為標準化應用，布局有協(xié)調性、前瞻性的虛擬電廠特色應用標準，加強標準層級的布局和規(guī)劃。關鍵技術標準的制定、修訂重點在于加強虛擬電廠可調節(jié)能源的協(xié)調控制技術和對分布式可再生能源預測技術的標準制定，通過稀疏建模、集成學習、模擬學習等方法對調節(jié)能力、持續(xù)時間等關鍵參數(shù)進行準確預測，提升虛擬電廠運行效率，實現(xiàn)獲取分布式能源數(shù)據(jù)，預測，削峰填谷，迅速響應，從而提升自身效益。前沿技術方面，需要加強區(qū)塊鏈技術、人工智能技術、大數(shù)據(jù)技術和能源系統(tǒng)數(shù)字孿生技術等技術標準的制定，促進可再生能源、儲能系統(tǒng)、發(fā)售電側的聚合和協(xié)調優(yōu)化等領域的發(fā)展。

6）能效評估子體系

針對目前虛擬電廠能源評估標準空白的現(xiàn)狀，亟須開展能效評估標準的建設，通過能效評估子體系中的標準明確虛擬電廠建設規(guī)模和應用范圍，提出虛擬電廠發(fā)電、需求響應等能力評估方法，對虛擬電廠的技術性能和經濟性進行評估，為虛擬電廠規(guī)劃建設、工程運行維護、技術改進等工作的開展提供支撐。能效評估子體系需要加強潛力分析、效益評估、用能監(jiān)測和典型運行場景效果監(jiān)測標準化建設；潛力分析方面應加強資源調度潛力評估、柔性資源響應潛力評估、分布式資源發(fā)電潛力評估等領域的標準體系制定；效益評估包括：比較虛擬電廠的總成本和總收益，計算其凈現(xiàn)值、內部收益率等指標，評價其投資回報情況和經濟性、環(huán)境性、可靠性等標準指標，采用多目標規(guī)劃或多屬性決策等技術求解或解集，從而合理評估虛擬電廠在投資建設、電網運行、節(jié)能減排、社會作用等方面的價值，為虛擬電廠的優(yōu)化運營提供標準支撐。

4布局建議

當前國內虛擬電廠還處于發(fā)展初期，標準體系建設滯后，適用標準較少，難以滿足新型電力系統(tǒng)和新業(yè)態(tài)發(fā)展需要。本文在對虛擬電廠相關標準進行全面梳理與分析的基礎上，結合相關規(guī)劃和試點經驗提出虛擬電廠標準體系構建原則，構建了涵蓋基礎通用、規(guī)劃建設、運行維護、支撐技術和能效評估等領域的虛擬電廠標準體系架構?；诟黝I域分析，對虛擬電廠未來技術標準布局規(guī)劃提出如下建議：

依托圖4所示體系架構，重點完善虛擬電廠規(guī)劃及方案制定、能效評估，數(shù)據(jù)平臺建設，調度系統(tǒng)、運營與管理等環(huán)節(jié)優(yōu)化的標準體系建設，支撐虛擬電廠規(guī)模化發(fā)展。

具體來說，重點在以下方面開展標準制定和修訂工作：在基礎通用領域，重點加強虛擬電廠總則、術語、指標及技術要求等標準建設，以指導虛擬電廠各個階段標準化工作的開展；在規(guī)劃建設領域，重點制定、完善虛擬電廠準入電力市場的相關技術標準和資源建設維度聚合類型、聚合模式、聚合構建方法等相關標準，加快虛擬電廠整體平臺和信息通信標準制定；在運行維護領域，加快推進運維管理標準建設，完善多種靈活性資源并網標準；在支撐技術領域，加快相關技術成果的標準轉化以及人工智能新技術在虛擬電廠中融合應用的相關標準制定；在能效評估領域，加快資源調度潛力評估、柔性資源響應潛力評估標準的制定和應用，為明確靈活性資源池規(guī)模提供支撐。

此外，還應從以下方面來推進虛擬電廠標準化建設：

1）加快制定、完善虛擬電廠標準建設與發(fā)展的指導意見。目前、省市層面都出臺了鼓勵虛擬電廠的相關政策，但缺乏虛擬電廠標準化推進的具體要求與方案。

2）加快設立虛擬電廠專有標準化技術委員會，對口負責虛擬電廠標準化工作，協(xié)調推進虛擬電廠標準化各項工作。

3）加強虛擬電廠相關研究成果、試點經驗的標準轉化。依托國內開展的示范項目，推進新模式、新方法、新技術的應用及標準制定。

5企業(yè)微電網能效管理平臺

5.1概述

AcrelEMS智慧能源管理平臺是針對企業(yè)微電網的能效管理平臺，對企業(yè)微電網分布式電源、市政電源、儲能系統(tǒng)、充電設施以及各類交直流負荷的運行狀態(tài)實時監(jiān)視、智能預測、動態(tài)調配，優(yōu)化策略，診斷告警，可調度源荷有序互動、能源全景分析，滿足企業(yè)微電網能效管理數(shù)字化、安全分析智能化、調整控制動態(tài)化、全景分析可視化的需求，完成不同策略下光儲充資源之間的靈活互動與經濟運行，為用戶降低能源成本，提高微電網運行效率。AcrelEMS智慧能源管理平臺可以接受虛擬電廠的調度指令和需求響應，是虛擬電廠平臺的企業(yè)級子系統(tǒng)。

5.2系統(tǒng)結構

5.3.系統(tǒng)功能

5.3.1基礎功能

5.3.1.1電能統(tǒng)計

1）用電集抄

展示選中變配電站回路的間隔時間內的正向有功電度用能情況，如圖所示。

支持查詢歷史曲線圖/報表，報表支持導出為EXCEL形式。

2）用電統(tǒng)計

展示選中變配電站回路的用能數(shù)據(jù)，如圖7.1.2所示。

支持日報、月報、年報顯示數(shù)據(jù)；支持導出EXCEL表格。

3）分時段用電

展示選中變配電站的選中回路的選中時間段的尖、峰、平、谷、總電量，電費情況。如圖所示。（表計需要支持尖峰平谷電能采集）

支持導出為EXCEL形式。

5.3.1.2故障報警

1）遙信事件

遙信事件頁面主要用于記錄設備參量的狀態(tài)量變化日志，包括但不限于開關狀態(tài)、刀閘狀態(tài)、接頭分合狀態(tài)等信號，頁面主要關注發(fā)生遙信的站點、時間、設備、參量和詳情等內容。如圖所示。

支持時間、儀表名稱或編號、參數(shù)名等列進行數(shù)據(jù)篩選。

支持導出為EXCEL形式。

2）遙測事件

遙測事件頁面主要用于記錄設備電參量在日常運行中是否超過限制的日志，包括但不限于電流、電壓、功率、頻率、主變溫度和濕度等需要監(jiān)測信號，頁面主要關注發(fā)生遙測的站點、時間、設備、參量、上下限值、報警值和詳情等內容。如圖7.3.2所示。

支持時間、儀表名稱或編號、參數(shù)名等列進行數(shù)據(jù)篩選。

支持導出為EXCEL形式。

3）報警分級

報警分析頁面用于分析用戶所有站點的報警情況，根據(jù)報警類型或日、月、年時間跨度對發(fā)生的報警數(shù)量進行統(tǒng)計分析，并根據(jù)分析數(shù)據(jù)對用戶站點的報警情況排序，幫助用戶定位頻發(fā)報警與問題站點。如圖所示。

支持自定義報警分級分類。

4）報警分析

將報警信息按照故障、緊急、一般進行分類顯示。如圖7.3.4所示。

?支持報警數(shù)據(jù)同環(huán)比分析

5.1.1.3變電所綜合自動化系統(tǒng)

系統(tǒng)提供35kV/10kV一次系統(tǒng)圖展示。如圖所示

?提供電參量、分合閘狀況、操控面板狀態(tài)展示。數(shù)據(jù)實時刷新，響應迅速。展示圖形為SVG格式，放大縮小不失真。

5..1.1.4管理駕駛艙

系統(tǒng)提供平臺整體配電結構圖，分為：源，網，荷，儲，充，運維。六大功能模塊。幫助用戶了解配電結構。如圖所示。

?可進行指ding頁面跳轉。跳轉配電圖可指ding具體某一圖形。

5.1.1.5電力綜合看板

系統(tǒng)提供低壓配電監(jiān)測大面板，提供變電站和光伏電站運行情況展示，通過地圖顯示各電站具體位置，并展示目前告警數(shù)目和具體信息。如圖7.8.1所示

? 地圖支持放大縮小且響應迅速。報警信息支持輪播功能。

1）直流屏監(jiān)測

提供直流屏遙測數(shù)據(jù)，一/二路交流電壓監(jiān)測。如圖所示

2）用電集抄

展示選中變配電站回路的間隔時間內的正向有功電度用能情況，如圖所示。

支持查詢歷史曲線圖/報表，報表支持導出為EXCEL形式。

3）用電統(tǒng)計

展示選中變配電站回路的用能數(shù)據(jù)，如圖所示。

支持日報、月報、年報顯示數(shù)據(jù)；支持導出EXCEL表格

1 4）分時段用電

展示選中變配電站的選中回路的選中時間段的尖、峰、平、谷、總電量，電費情況。如圖所示。

?支持導出為EXCEL形式。

5）分組用電統(tǒng)計

展示用戶自己組合定義的該變配電站的用電報表，用戶可以根據(jù)自己的需求對用電回路進行分類，例如：按區(qū)域統(tǒng)計、按分項用能統(tǒng)計、按部門統(tǒng)計等。如圖所示。

?支持報表按日報、月報、年報展示。

?支持柱狀圖，折線圖，餅圖切換。

?支持導出EXCEL表格

6)能耗綜合看板

展示企業(yè)基本信息，整體的能耗情況，包括電、水、氣和折算的標煤耗用量，還有這些用能的同環(huán)比對比分析數(shù)據(jù)，還展示了逐時、逐日用能趨勢和分時段用電情況。如圖7.11.1所示。

7）支路能耗統(tǒng)計

統(tǒng)計選擇回路的分類能源用能報表，如圖7.32所示。

? 支持按、日、月年統(tǒng)計。

支持導出EXCEL格式。

6相關平臺部署硬件選型清單

6.1電力監(jiān)控及馬達保護系統(tǒng)

6.2企業(yè)微電網能效管理系統(tǒng)

7結束語

虛擬電廠標準體系的建設需加強對虛擬電廠關鍵技術、資源聚合、信息通信、平臺建設等重點領域技術標準的覆蓋，針對缺失嚴重的規(guī)劃建設標準、能效評估標準，應加快開展頂層設計，推動標準化進程；同時，還要不斷推進地方虛擬電廠實踐成果向標準轉化，助力虛擬電廠規(guī)范化、規(guī)模化發(fā)展。

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作者簡介：

任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。