1.背景

在 “雙碳” 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)與新型電力系統(tǒng)加速構(gòu)建的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)能源調(diào)度模式正面臨著分布式電源激增、負(fù)荷波動(dòng)加劇、供需匹配難度加大等多重挑戰(zhàn)。如何打破 “源 - 網(wǎng) - 荷 - 儲(chǔ)” 各環(huán)節(jié)的信息孤島，實(shí)現(xiàn)能源資源的高效配置與靈活調(diào)度，成為當(dāng)下能源行業(yè)亟待解決的核心課題。

2.必要性分析

當(dāng)前，在能源緊缺、環(huán)境惡化的嚴(yán)峻形勢(shì)下，全*能源正處在以油氣為代表的傳統(tǒng)化石能源系統(tǒng)向以可再生能源為代表的現(xiàn)代能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期。同時(shí)，由于分布式可再生能源、可控負(fù)荷、儲(chǔ)能設(shè)施以及電動(dòng)汽車(chē)等的快速發(fā)展，電力用戶也將由單一的消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌闲偷漠a(chǎn)銷(xiāo)者。

但是，具有產(chǎn)銷(xiāo)一體特性的電力用戶具有地理位置分散、隨機(jī)性波動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，且兼有弱可觀性和可控性，如何實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的友好互動(dòng)?在這個(gè)大背景下，“虛擬電廠”的概念應(yīng)運(yùn)而生。

3.虛擬電廠的概述

虛擬電廠，是聚合優(yōu)化“源-網(wǎng)-荷”清潔低碳發(fā)展的新一代智能控制技術(shù)和互動(dòng)商業(yè)模式。這種技術(shù)模式無(wú)需對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行改造，就能充分利用分布式資源，實(shí)現(xiàn)電源側(cè)的多能互補(bǔ)和負(fù)荷側(cè)的靈活互動(dòng)，給電網(wǎng)提供電能和輔助服務(wù)，可為破解清潔能源消納的世界性難題和低碳能源轉(zhuǎn)型提供前瞻性的技術(shù)解決方案.

A類(lèi)虛擬電廠CPS(信息物理系統(tǒng)，Cyber-PhysicalSystems)主要包含工商業(yè)樓宇空調(diào)，用戶側(cè)儲(chǔ)能和工業(yè)用戶負(fù)荷。對(duì)這三類(lèi)對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)減，參與電網(wǎng)“削峰”輔助服務(wù)交易。B類(lèi)虛擬電廠主要大用戶、自備電廠、分布式光伏和三聯(lián)供等幾類(lèi)，對(duì)這幾類(lèi)對(duì)象進(jìn)行邀約調(diào)增或者調(diào)減，參與電網(wǎng)“削峰填谷”輔助服務(wù)交易。充分發(fā)揮虛擬電廠在電力交易和輔助服務(wù)等方面的靈活性調(diào)節(jié)作用，通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制和價(jià)格信號(hào)鼓勵(lì)和引導(dǎo)虛擬申廠發(fā)展，實(shí)現(xiàn)緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力，促進(jìn)清潔能源消納，具有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及環(huán)保效益，為保障城市電網(wǎng)安全、促進(jìn)城市綠色發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。

虛擬電廠平臺(tái)主要包含應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、前置采集服務(wù)器、通信服務(wù)器等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行，并通過(guò)接口服務(wù)器與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

為了對(duì)調(diào)控進(jìn)行優(yōu)化，在調(diào)控云平臺(tái)上建設(shè)虛擬電廠功能后，具備對(duì)用戶側(cè)的信息采集，對(duì)用戶的設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、對(duì)虛擬電廠的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理和綜合分析、與調(diào)峰輔助服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行銜接等功能。

虛擬電廠協(xié)控系統(tǒng)核心功能是完成與虛擬電廠平臺(tái)的調(diào)峰負(fù)荷通知的下發(fā)與為虛擬電廠平臺(tái)提供競(jìng)價(jià)通道，提升電網(wǎng)調(diào)峰能力以及實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性負(fù)荷的需求側(cè)相應(yīng)，緩解電力供需矛盾。該系統(tǒng)的面對(duì)用戶對(duì)象是電力公司的調(diào)度人員。

4.硬核實(shí)力：安科瑞虛擬電廠全場(chǎng)景運(yùn)維方案及核心功能

安科瑞虛擬電廠全場(chǎng)景運(yùn)維方案，依托自主研發(fā)的智能終端、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)與云平臺(tái)，打通 “感知 - 傳輸 - 分析 - 調(diào)控” 全鏈路，實(shí)現(xiàn)多能資源的聚合優(yōu)化與智慧調(diào)度，其核心功能亮點(diǎn)十足：

4.1 多源異構(gòu)資源聚合，打破信息孤島

方案支持光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁、工業(yè)可控負(fù)荷等多種能源單元的無(wú)縫接入，兼容不同品牌、不同協(xié)議的設(shè)備。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的接口與協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)，將分散在不同空間、不同類(lèi)型的能源資源整合到統(tǒng)一的管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn) “源 - 網(wǎng) - 荷 - 儲(chǔ)” 各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的全面采集與實(shí)時(shí)監(jiān)控，讓能源資產(chǎn)狀態(tài)一目了然。

4.2 智能算法精準(zhǔn)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)供需動(dòng)態(tài)平衡

內(nèi)置先進(jìn)的負(fù)荷預(yù)測(cè)、功率預(yù)測(cè)與優(yōu)化調(diào)度算法，基于海量歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)工況，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)段的負(fù)荷需求與可再生能源出力。根據(jù)電網(wǎng)峰谷電價(jià)、需求響應(yīng)政策以及用戶用能策略，自動(dòng)生成*優(yōu)調(diào)度方案：在用電高峰時(shí)段，調(diào)度儲(chǔ)能放電、可控負(fù)荷錯(cuò)峰運(yùn)行，緩解電網(wǎng)壓力；在用電低谷時(shí)段，引導(dǎo)儲(chǔ)能充電、分布式電源滿發(fā)上網(wǎng)，提升能源利用率。同時(shí)，支持參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)交易，為用戶創(chuàng)造額外收益。

4.3 全場(chǎng)景運(yùn)維管理，降本增效雙重保障

針對(duì)工業(yè)園區(qū)、商業(yè)綜合體、新能源充電站等不同應(yīng)用場(chǎng)景，提供定制化運(yùn)維策略。平臺(tái)具備設(shè)備故障預(yù)警、遠(yuǎn)程診斷、智能巡檢等功能，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并推送故障信息，大幅降低人工運(yùn)維成本，提升設(shè)備運(yùn)行可靠性。此外，通過(guò)精細(xì)化的能耗分析與能效評(píng)估，為用戶提供節(jié)能改造建議，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)用電成本下降。

4.4主要功能

（1）電力監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高低壓配電柜的電壓、電流、功率等電力參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各配電室溫濕度、煙感、門(mén)磁、水浸、有害氣體等環(huán)境參數(shù)，有害氣體超標(biāo)聯(lián)動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵供配電設(shè)備運(yùn)行情況，如變壓器、柴油發(fā)電機(jī)、UPS、直流屏等。

（2）能耗分析

（3）電氣安全

監(jiān)測(cè)各電氣接點(diǎn)、母排溫度并實(shí)時(shí)預(yù)警；

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)0.4kV饋線漏電電流，異常時(shí)報(bào)警；

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隔離電源狀態(tài)，發(fā)生異常時(shí)報(bào)警；

（4）綜合計(jì)費(fèi)管理

對(duì)建筑內(nèi)用電、用水實(shí)現(xiàn)能源預(yù)收費(fèi)，實(shí)現(xiàn)先繳費(fèi)、后用能；

電費(fèi)可分為基礎(chǔ)電費(fèi)、尖峰平谷電費(fèi)、力調(diào)電費(fèi)、公攤電費(fèi)等，并提供電費(fèi)賬單；

提供能源財(cái)務(wù)報(bào)表

（5）有序充電

監(jiān)控電動(dòng)自行車(chē)充電樁、汽車(chē)充電樁的實(shí)時(shí)狀態(tài)，包括離線、故障、充電中、空閑等；

監(jiān)控變壓器負(fù)荷并對(duì)充電樁進(jìn)行功率控制；

對(duì)平臺(tái)和充電樁的運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并生成財(cái)務(wù)報(bào)表和運(yùn)營(yíng)報(bào)告，包括用戶充值信息、充電量/充電金額/充電時(shí)長(zhǎng)等充電信息、用戶充值記錄、用戶消費(fèi)記錄等。

（6）環(huán)境監(jiān)測(cè)

展示變配電站內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)（包括當(dāng)前環(huán)境溫度值、濕度值、水浸、煙感、開(kāi)關(guān)門(mén)狀態(tài)、當(dāng)日溫度曲線、當(dāng)日濕度曲線、噪聲、局部放電、紅外、SF6氣體監(jiān)測(cè)、振動(dòng)和粉塵信息等）。當(dāng)日溫度曲線和當(dāng)日濕度曲線是用多個(gè)溫濕度傳感器同一時(shí)刻的*大值所描繪出的曲線，該曲線標(biāo)示了*大值、*小值和平均值

（7）報(bào)警分類(lèi)分級(jí)

（8）APP通知

配置重要設(shè)備包括變壓器、電氣柜、高壓電纜、空調(diào)主機(jī)、水泵等設(shè)備信息，配置設(shè)備二維碼；

流程化運(yùn)維巡檢、自動(dòng)發(fā)布任務(wù)、巡檢節(jié)點(diǎn)跟蹤、缺陷處理跟進(jìn)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)消警、平臺(tái)、APP通知；

定期為用戶生成月度報(bào)告、內(nèi)容可在線編輯、定期郵箱發(fā)送、變電所環(huán)境監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析與評(píng)估、整改建議參考。

5.       系統(tǒng)硬件

6.落地見(jiàn)效：賦能千行百業(yè)，共創(chuàng)綠色未來(lái)

目前，安科瑞虛擬電廠全場(chǎng)景運(yùn)維方案已成功應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)項(xiàng)目。在某大型工業(yè)園區(qū)，方案整合了園區(qū)內(nèi)分布式光伏、儲(chǔ)能系統(tǒng)與工業(yè)可控負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了能源自給率提升 25%，年節(jié)約用電成本超百萬(wàn)元；在某新能源充電站，通過(guò)智能調(diào)度儲(chǔ)能充電與放電，有效規(guī)避了高峰時(shí)段的高額電價(jià)，同時(shí)為電網(wǎng)提供調(diào)峰服務(wù)，獲得了可觀的輔助服務(wù)收益。

聚沙成塔，聚能成網(wǎng)。安科瑞虛擬電廠全場(chǎng)景運(yùn)維方案，以科技創(chuàng)新為引擎，以多能聚合為路徑，以智慧調(diào)控為手段，不僅為用戶帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)收益與用能保障，更助力電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行與清潔能源消納，為推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)與 “雙碳” 目標(biāo)達(dá)成貢獻(xiàn)安科瑞力量！