虚拟电厂调控管理云平台
成果类型:: 发明专利,软件著作权,新技术
发布时间: 2025-06-03 10:34:10
率先突破虚拟电厂安全接入、资源聚合、网络安防、调度运行等关键技术,研发建成首个支撑虚拟电厂参与削峰填谷、调频备用等网省地多层级应用的虚拟电厂调控管理云平台,在深圳投运国内首个超大城市虚拟电厂,建成国内首个虚拟电厂类新型电力系统示范区,接入超3800MW容量的负荷侧灵活调节资源参与电网互动,调节能力超800MW,首次支撑总调、中调、地调灵活调节资源统一管理、多级复用,实现负荷侧灵活资源参与削峰填谷、调频备用等场景的实时感知、精准调控及规模化应用,填补了国内技术空白。最大接入控制单元数量超过100000个,可调资源分解调控响应时间≤5秒、跟踪电网调度指令的准确率≥95%、指令响应时间≤10秒,主要指标达到国际领先水平;实现深圳虚拟电厂常态化运行,累计调节电量约560.3万千瓦时,在国内首次开展虚拟电厂调频验证,在国内首次完成虚拟电厂跨省备用试运行。获授权专利28项、软著7项。国产化率100%,核心系统自主化率100%。累计接受各类调研500余次,入选国务院新闻办公室、国家能源局能源绿色低碳转型等国家部委多项典型案例,获工信部第二届能源电子产业创新大赛总决赛金奖第一名。
率先突破虚拟电厂资源聚合、网络安防、调度运行等关键技术,研制国内首个支撑虚拟电厂参与削峰填谷、调频备用等网省地多层级应用的虚拟电厂调控管理成套技术产品,赋能虚拟电厂产业链共同发展能源新质生产力:一是提出海量分布式负荷侧资源智能物联安全交互技术,打通负荷侧进入电网调度全链条;二是全面构建虚拟电厂分层分区精准调控技术,实现虚拟电厂精细化参与电网调度;三是打造虚拟电厂智能交易决策引擎及交易决策子系统,实现参与多种类市场叠加赋能;四是研发网省地协同的虚拟电厂智能调控管理云平台以及并网运行控制、检测成套软硬件装备,提供虚拟电厂应用成套解决方案。本项目研发的虚拟电厂调控管理云平台是国内首个面向电网调控的虚拟电厂平台,与国内外同行对比,只有依托本虚拟电厂调控管理云平台的深圳虚拟电厂在调度端运行,能像管控实体电厂一样对虚拟电厂进行管控和调用,首次支撑总调、中调、地调的灵活调节资源统一管理,多级复用,可实现日前日内精准削峰填谷和阻塞缓解,实时紧急备用、二次调频,以及应对直流闭锁的一次调频。
本项目研发的虚拟电厂调控管理云平台是首个支撑虚拟电厂参与削峰填谷、调频备用等网省地多层级应用的虚拟电厂调控管理云平台,填补了国内技术空白,自立自强满足国家新型电力系统负荷侧调节能力提升的重大技术需求。本项目产品采用云平台技术架构,可实现资源的统一管控及优化配置,促进应用快速开发与迭代,有利于模型、架构复用,可通过开通网络策略和账号权限的方式,满足网、省、地等各级电网虚拟电厂应用需求,不重复建设,从而降低总体开发成本。可依托本项目成熟的运行经验、技术积累,快速复制并完成各地市虚拟电厂的部署、调试,实现规模化推广应用。未来,随着电力系统灵活性需求的增加以及区域电力市场的构建,虚拟电厂可在不同调度层级发挥不同作用,面向电网多级协同的虚拟电厂调控管理云平台及相关技术产品可灵活使用于不同应用场景,最大化发挥其实用价值,例如:在区域电网层面,支撑虚拟电厂参加快速调频、事故备用、电力现货,确保大电网安全稳定运行及经济性最优;在省级层面,支撑虚拟电厂通过参与削峰填谷、调度计划安排保障电力平衡;在地市级电网,支撑虚拟电厂参与局部阻塞管理、电压和电能质量管理,保障局部电网稳定运行。同时,本技术成果还可为负荷聚合商和用户主体参与虚拟电厂市场交易和优化运行提供全方位技术保障和增值服务。随着新型电力系统的纵深推进,电力系统灵活性调节需求将进一步提升,按在全国构建不少于最大负荷5%的可调节负荷资源库,2025年、2030年虚拟电厂投资规模分别至少约为785亿元、1062亿元,本产品推广应用前景广阔。
本团队核心成员共计20余名,来自南方电网科学研究院有限责任公司和深圳供电局有限公司,含正高级职称4人,副高职称(或博士学位)7人,均具有与虚拟电厂平台建设、商业模式、用户接入等领域的深厚研究基础。承接完成南方电网虚拟电厂灯塔项目及多项重点科技攻关,开展大量虚拟电厂相关的基础研究和示范工程建设,自主研制“瀚海”系列虚拟电厂成套并网运行控制终端,掌握虚拟电厂调控运行等一系列国际领先的核心关键技术,建成南方电网虚拟电厂类新型电力系统示范区(国内虚拟电厂领域首个),解决了虚拟电厂并网运行多项技术难题,打通了虚拟电厂参与电网调度运行全业务链条,有力推动新型能源体系、新质生产力高质量发展。团队多项虚拟电厂技术成果经鉴定为国际领先,凭借卓越的技术实力和创新成果,荣获2023年中国南方电网公司科技进步一等奖、2024年工信部第二届能源电子产业创新大赛总决赛金奖第一名等多项荣誉。
1) 本项目技术成果已在超大城市深圳进行整体应用,支撑深圳虚拟电厂先行先试,参与电网调度运行。支撑深圳虚拟电厂管理中心成为目前国内成立最早、调控资源最全、响应能力最强、发展体系最优的虚拟电厂管理机构。截止当前,累计接入50余家虚拟电厂运营商,实现超3800MW分布式灵活资源的接入管理,有效提升电力系统调节能力超80万千瓦。2) 本项目技术成果首次全面支撑总调、中调、地调的灵活调节资源统一管理、多级复用,支撑电网调度机构调用虚拟电厂解决电网阻塞、设备重过载、局部电力平衡、全市电力负荷高峰等系列问题,并能支撑区域调频、跨省备用等功能应用。3) 自2023年常态化运行以来,共开展虚拟电厂跨省备用市场及深圳虚拟电厂精准响应100余次,累计调节电量560.3万千瓦时,减少碳排放约4681.2吨,为各虚拟电厂运营商带来经济收益约1820万元,创造社会直接经济效益达1.7亿元。在国内首次开展虚拟电厂调频验证,在国内首次完成虚拟电厂跨省备用试运行,并实现与传统资源同台竞价。4) 研发的虚拟电厂并网运行控制终端应用于40余家聚合商平台、蔚来换电站等直控资源接入,研发的响应性能测试装置应用于小桔、特来电等聚合商并网性能测试,累计出具测试报告40余份,孵化虚拟电厂高端装备新赛道。已初步构建形成辐射并影响全国的深圳虚拟电厂产业链,累计培育虚拟电厂运营商113家,推动华为、中兴、中国铁塔、蔚来等龙头企业布局虚拟电厂。5) 构建打造虚拟电厂技术标准体系,发布ITU国际标准1项、国标1项、南方电网首个虚拟电厂企标《虚拟电厂运营管理系统功能规范》及3项地方标准,立项国标/团体/企标10余项。6) 入选国务院新闻办公室《中国的能源转型》(2024年8月)白皮书、入选国家发改委碳达峰碳中和典型案例(中组部培训教材)、国家能源局能源转型典型案例等国家部委多项案例。7) 深圳虚拟电厂管理模式、技术成果等已获全国学习和应用。海南、浙江、湖北、宁夏等地效仿成立虚拟电厂管理实体机构,开创负荷侧调度的新模式;虚拟电厂系列管理办法和技术文件得到宁夏、浙江等地参考,平台相关技术成果也已推广至湖北、山东等地。累计吸引国内多个省、市政府、能源行业专业团体调研500余次,法电、卢森堡、德国、香港、新加坡等地等能源企业也争相前来交流经验。
本技术成果虚拟电厂调控管理云平台及成套装备具备显著的创新性与实用性,推广应用前景广阔,预期将在虚拟电厂建设运营、并网检测和调度管理等方面发挥重要作用。我们期待与各方开展技术合作,整合优势资源,加速技术落地,通过技术转让、技术咨询、委托开发、技术服务等多样化方式实现成果推广应用,资金方面,期望获得充足资金支持技术的进一步研发与市场拓展,以持续完善平台功能,扩大覆盖范围。在成果转化方向上,希望朝着与实际电力系统深度融合、提升能源利用效率的目标推进,要求成果转化过程能够严格遵循行业标准,确保技术的稳定性与可靠性,切实为能源产业发展带来实质性变革。在合作过程中,也希望合作方或受让方能够充分尊重知识产权,严格遵守合作协议,共同推动技术的持续创新和应用,同时要求合作方具备相应的技术承接能力、资金实力以及市场推广能力,确保技术能够得到有效应用和进一步发展。