安科瑞 馬香霞

深圳虛擬電廠智慧調度運行管理云平臺

深圳市新能源汽車推廣，分布式光伏、電化學儲能等新興業(yè)態(tài)實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。為提高新能源接入承載能力和供需平衡能力，充分發(fā)揮本地負荷側資源優(yōu)勢，保障能源安全，推動能源清潔低碳轉型，深圳供電局打造以虛擬電廠為核心的源網(wǎng)荷互動體系。

2021年，依托南方電網(wǎng)虛擬電廠“燈塔”項目，建成網(wǎng)地一體虛擬電廠調度運行管理云平臺。2022年,深圳市發(fā)改委和南方電網(wǎng)深圳供電局聯(lián)合掛牌深圳虛擬電廠管理中心。

自2021年起，虛擬電廠接入資源類型愈加豐富，包括5G基站、數(shù)據(jù)中心等信息通信基礎設施、充換電場站、建筑樓宇、工業(yè)園區(qū)、儲能系統(tǒng)等資源。截至2023年底，資源接入容量躍升至2021年的14倍，接入分布式資源超265萬千瓦、調節(jié)能力超56萬千瓦，基本形成數(shù)據(jù)采集密度高、接入負荷類型全、直控資源多、應用場景豐富的源荷互動管理平臺體系。

資源接入容量與可調能力增長情況

聚合虛擬電廠產業(yè)鏈各類資源。上游培育高負荷園區(qū)、南網(wǎng)電動、深圳能源等能源消費和供給的主要企業(yè)；中游逐步提升虛擬電廠調度運行管理云平臺服務能力，不斷擴大資源接入規(guī)模；下游建立電力公司、售電公司及高負荷用戶的順暢交易渠道，培育交易市場。

虛擬電廠產業(yè)鏈

同時通過虛擬電廠產業(yè)鏈上、中、下游各類資源聚合，推動ICT企業(yè)布局虛擬電廠新賽道，支持能源企業(yè)拓展虛擬電廠核心設備生產制造，實現(xiàn)“設備+服務”“場景+技術’高效融合，提升深圳新能源產業(yè)集群發(fā)展能級，助力構建數(shù)字能源先鋒城市。

推動虛擬電廠本地化精準響應。創(chuàng)新解決局部電網(wǎng)重載、過載、斷面阻塞等實際問題。2023 年組織開展精準響應33次，調節(jié)電量125.8萬千瓦時，運營商獲得收益超過450萬元。

實現(xiàn)虛擬電廠參與調頻技術驗證。實現(xiàn)虛擬電廠參與跨省備用市場結算運行，為虛擬電廠參與輔助服務市場提供可行的樣本。

運營商實際響應能力及響應收益情況

探索虛擬電廠與智慧城市融合發(fā)展。以虛擬電廠為媒介，積極探索建立以各類分布式資源為主體的電力充儲放一張網(wǎng)，實現(xiàn)了各類資源與BIM/CIM平臺的精準化定位和建模，開展了極端情況下分布式資源調度預演，助力打造能源安全韌性城市典型范例。

深圳虛擬電廠平臺突破海量異構資源數(shù)據(jù)采集及安全防護技術、考慮多重不確定性的虛擬電廠調節(jié)能力預測技術、耦合市場環(huán)境下虛擬電廠交易決策與內部效益分配技術自主研發(fā)“瀚海”系列虛擬電廠成套硬件終端。

安科瑞智慧能源管理平臺

AcrelEMS 智慧能源管理平臺是針對企業(yè)微電網(wǎng)的能效管理平臺，對企業(yè)微電網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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)。

圖1 AcrelEMS 智慧能源管理平臺主界面

系統(tǒng)覆蓋企業(yè)微電網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲-充”各環(huán)節(jié)，通過智能網(wǎng)關采集測控裝置、光伏、儲能、充電樁、

常規(guī)負荷數(shù)據(jù)，根據(jù)負荷變化和電網(wǎng)調度進行優(yōu)化控制，促進新能源消納的同時降低對電網(wǎng)的*大需量，使之運行安全、高效。

圖2 AcrelEMS 智慧能源管理平臺結構

平臺功能

1.能源數(shù)字化展示

通過展示大屏實時顯示市電、光伏、風電、儲能、充電樁以及其它負荷數(shù)據(jù)，快速了解能源運行情況。

2.優(yōu)化控制

直觀顯示能源生產及流向，包括市電、光伏、儲能充電及消耗過程，通過優(yōu)化控制儲能和可控負載提升新能源消納，削峰填谷，平滑系統(tǒng)出力，并顯示優(yōu)化前和優(yōu)化后能源曲線對比等。

3.智能預測

結合氣象數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)對光伏、風力發(fā)電功率和負荷功率進行預測，并與實際功率進行對比分析，通過儲能系統(tǒng)和負荷控制實現(xiàn)優(yōu)化調度，降低需量和用電成本。

4.能耗分析

采集企業(yè)電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質消耗量，進行同環(huán)比比較，顯示能源流向，能耗對標，并折算標煤或碳排放等。

5.有序充電

系統(tǒng)支持接入交直流充電樁，并根據(jù)企業(yè)負荷和變壓器容量，并和變壓器負荷率進行聯(lián)動控制，引導用戶有序充電，保障企業(yè)微電網(wǎng)運行安全。

6.運維巡檢

系統(tǒng)支持任務管理、巡檢/缺陷/消警/搶修記錄以及通知工單管理，并通過北斗定位跟蹤運維人員軌跡，實現(xiàn)運維流程閉環(huán)管理。

設備選型

除了智慧能源管理平臺外，還具備現(xiàn)場傳感器、智能網(wǎng)關等設備，組成了完整的“云-邊-端”能源數(shù)字化體系，具體包括高低壓配電綜合保護和監(jiān)測產品、電能質量在線監(jiān)測裝置、電能質量治理、照明控制、充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為虛擬電廠企業(yè)級的能源管理系統(tǒng)提供一站式服務能力。