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工 作 背 景
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)進程的加快，新型經(jīng)營主體數(shù)量和規(guī)模不斷擴大，虛擬電廠作為分布式發(fā)電資源和負荷側(cè)靈活性調(diào)節(jié)資源的聚合商，突破了“小微散”資源無法獨立參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的瓶頸，對促進電網(wǎng)供需平衡、實現(xiàn)分布式能源低成本并網(wǎng)、充分消納清潔能源發(fā)電量、推動綠色能源轉(zhuǎn)型具有重要的現(xiàn)實意義。
2024年以來，國網(wǎng)山東省電力公司（以下簡稱“山東公司”）積極推進虛擬電廠建設(shè)和發(fā)展，研究并推動政府主管部門出臺虛擬電廠參與現(xiàn)貨市場交易規(guī)則，落地建成虛擬電廠調(diào)度管控系統(tǒng)，完成10家虛擬電廠實時運行數(shù)據(jù)的秒級接入和現(xiàn)貨出清文件的準(zhǔn)確下發(fā)，接入資源總?cè)萘窟_72.7萬千瓦，并具備日內(nèi)實時出清調(diào)節(jié)功能。
主 要 做 法
山東公司通過“云云互聯(lián)”和“云邊互聯(lián)”兩種技術(shù)方式，實現(xiàn)虛擬電廠的資源接入和數(shù)據(jù)交互，通過建設(shè)虛擬電廠調(diào)度管控系統(tǒng)，實現(xiàn)虛擬電廠模型構(gòu)建、信息采集、考核評估、市場運行監(jiān)視以及出清結(jié)果下發(fā)等功能，與現(xiàn)貨技術(shù)支持系統(tǒng)形成完整的業(yè)務(wù)流程，共同為虛擬電廠參與現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場提供系統(tǒng)技術(shù)支持，初步實現(xiàn)虛擬電廠可描述、可觀測、可調(diào)控。
"新"通路，分層互聯(lián)多區(qū)數(shù)據(jù)
虛擬電廠調(diào)控管理系統(tǒng)包括虛擬電廠調(diào)度控制平臺和調(diào)度管理平臺兩部分，縱向貫通省、地兩級調(diào)度，橫向跨越生產(chǎn)控制大區(qū)、管理信息大區(qū)，并與互聯(lián)網(wǎng)形成安全數(shù)據(jù)交互，主要包括實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、運行狀態(tài)監(jiān)控、調(diào)節(jié)能力整合、出清信息發(fā)布、執(zhí)行結(jié)果核驗等功能，實現(xiàn)對參與現(xiàn)貨市場的虛擬電廠“統(tǒng)一調(diào)度、分層控制、屬地管理”。
根據(jù)虛擬電廠不同組網(wǎng)方式，采用不同的數(shù)據(jù)接入方式。專網(wǎng)接入型虛擬電廠通過安全接入?yún)^(qū)接入地區(qū)級虛擬電廠調(diào)度控制平臺，再轉(zhuǎn)發(fā)至省級虛擬電廠調(diào)度控制平臺?；ヂ?lián)網(wǎng)接入型虛擬電廠通過互聯(lián)網(wǎng)安全接入?yún)^(qū)接入省級虛擬電廠調(diào)度管理平臺，再通過E文件接入省級虛擬電廠調(diào)度控制平臺，同時通過E文件、kafka等交互方式，轉(zhuǎn)發(fā)至地區(qū)級虛擬電廠調(diào)度管理平臺，再接入地區(qū)級虛擬電廠調(diào)度控制平臺。
"新"方案，適應(yīng)多重業(yè)務(wù)需求
為了更好的適配虛擬電廠的模型結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)需求，山東公司組織省、地主站和站端三方共同開展系統(tǒng)升級工作，采用“新”方案，實現(xiàn)了各類虛擬電廠資源的接入、聚合、監(jiān)視和控制。研究確定虛擬電廠三級模型點表規(guī)范，完成了調(diào)度主站側(cè)針對虛擬電廠模型結(jié)構(gòu)的擴展升級。通過跨域消息總線（同構(gòu)系統(tǒng)）、TOPIC映射協(xié)議（異構(gòu)系統(tǒng)）解決虛擬電廠大量運行數(shù)據(jù)信息在兩級調(diào)度之間傳輸?shù)膯栴}。接入電廠、機組、單體的各類實時運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了對調(diào)節(jié)上下限、可調(diào)節(jié)裕度、調(diào)節(jié)速率、連續(xù)調(diào)節(jié)時間等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的秒級采集和監(jiān)視。
在滿足電力監(jiān)控系統(tǒng)控制類業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)安防要求的前提下，為實現(xiàn)虛擬電廠參與現(xiàn)貨交易的業(yè)務(wù)需求，基于自研5G多合一通信終端，創(chuàng)新采用擴展104規(guī)約實現(xiàn)現(xiàn)貨出清結(jié)果從地調(diào)主站到虛擬電廠的下發(fā)與執(zhí)行，重點研究保障出清文件傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和完整性。聯(lián)合業(yè)主單位、設(shè)備廠家多次開展多方響應(yīng)能力測試，確保全流程數(shù)據(jù)準(zhǔn)確交互、控制命令正確解析、站端出力精確跟隨。
“新”模式，實現(xiàn)多級靈活控制
根據(jù)虛擬電廠實際運行情況，采用“新”模式實現(xiàn)虛擬電廠的靈活調(diào)控。
參與電能量市場時，省級虛擬電廠調(diào)度控制平臺獲取電力現(xiàn)貨市場出清結(jié)果文件，將出清結(jié)果文件轉(zhuǎn)發(fā)至地區(qū)級虛擬電廠調(diào)度控制平臺，再轉(zhuǎn)發(fā)至虛擬電廠跟蹤執(zhí)行。參與調(diào)頻市場時，省級虛擬電廠調(diào)度控制平臺根據(jù)調(diào)頻市場日前出清結(jié)果，日內(nèi)利用AGC功能根據(jù)電網(wǎng)實際需求，生成虛擬電廠資源實時調(diào)用控制策略，下發(fā)至虛擬電廠執(zhí)行。
同時，由于虛擬電廠聚合資源基本屬于低電壓等級電網(wǎng)接入資源，省調(diào)調(diào)用時需綜合考慮主網(wǎng)調(diào)節(jié)需求與低電壓電網(wǎng)安全約束，保障地區(qū)電網(wǎng)運行安全。地調(diào)根據(jù)設(shè)備正反向過載情況調(diào)用虛擬電廠資源時，需將調(diào)用需求上送至省調(diào)，經(jīng)省調(diào)安全校核后，再下發(fā)至虛擬電廠跟蹤執(zhí)行。
"新“機制，健全管理和技術(shù)要求
2024年4月，新版《山東電力市場規(guī)則（試行）》印發(fā)，進一步明確了虛擬電廠參與市場機制，允許虛擬電廠以機組為單位自主選擇參與電能量市場或輔助服務(wù)市場。山東公司結(jié)合市場規(guī)則和電網(wǎng)安全運行管理規(guī)范等相關(guān)要求，制定下發(fā)《山東省虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場管理實施細則（試行）》和《山東省虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場數(shù)據(jù)接入指南（試行）》，全面助力虛擬電廠規(guī)范有序參與市場。
后 續(xù) 工 作
下一步，山東公司將不斷完善系統(tǒng)建設(shè)，進一步研究虛擬電廠參與調(diào)頻及重過載運行狀態(tài)下的精準(zhǔn)調(diào)控，根據(jù)電力供應(yīng)形勢、新能源消納情況、斷面潮流限制以及地縣（配）調(diào)設(shè)備正反向過載等要求，開展虛擬電廠調(diào)用輔助決策、安全校核、運行控制以及虛擬電廠模型統(tǒng)一管理等功能建設(shè)，全面支撐虛擬電廠參與現(xiàn)貨市場和電網(wǎng)運行。
