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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 2 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-Physical Systems）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。 3 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。 4 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 5 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