中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：首先，如果要了解虛擬電廠與輔助服務(wù)的聯(lián)系，就需要連帶了解一下虛擬電廠的誕生背景。本期我們了解一下電力輔助服務(wù)市場與虛擬電廠誕生的背景、電力輔助服務(wù)市場的內(nèi)涵、以及電力輔助服務(wù)市場與虛擬電廠二者之間的關(guān)系。
1、電力輔助服務(wù)市場&虛擬電廠誕生的背景
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的有效抓手。
為確保新型電力系統(tǒng)安全、高效、綠色運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中靈活性資源的充裕性是至關(guān)重要的一環(huán)。隨著以光伏、風(fēng)電為主的新能源快速發(fā)展，大量分布式新能源并網(wǎng)將給電力系統(tǒng)帶來巨大的挑戰(zhàn)，源荷不確定性進(jìn)一步擴(kuò)大，電網(wǎng)運(yùn)行方式更加復(fù)雜多樣，電力系統(tǒng)電力電量平衡運(yùn)行決策的對(duì)象和方法發(fā)生了顯著變化，傳統(tǒng)的源隨荷動(dòng)調(diào)控模式難以滿足調(diào)峰、調(diào)頻、備用等需求。此外，隨著充電樁、空調(diào)負(fù)荷、儲(chǔ)能設(shè)備等新型負(fù)荷以及負(fù)荷聚合商、智能樓宇等新的用能形式不斷涌現(xiàn)，海量用戶側(cè)異構(gòu)資源呈現(xiàn)地理位置分散、單體容量小、調(diào)控難度大等特征，難以直接參與電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行[1]。
虛擬電廠的提出為解決上述難題提供了新的思路。
虛擬電廠的概念：
虛擬電廠是聚合優(yōu)化“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”清潔發(fā)展的新一代智能控制技術(shù)和互動(dòng)商業(yè)模式。
它依托現(xiàn)代化的信息通信和先進(jìn)的智能技術(shù)，把多類型、多能流、多主體資源以電為中心相聚合，實(shí)現(xiàn)電源側(cè)的多能互補(bǔ)、負(fù)荷側(cè)的柔性互動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)[2]，并為用戶和分布式能源等市場主體提供參與電力市場交易的途徑。
技術(shù)特征：
多元資源組合
具有運(yùn)行互動(dòng)協(xié)調(diào)性
有一定調(diào)控范圍
在電力市場中具備競爭性
電源和負(fù)荷雙重身份
總之，電力輔助服務(wù)市場和虛擬電廠誕生的最主要原因是，為維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電能質(zhì)量，促進(jìn)清潔能源消納。
2、電力輔助服務(wù)市場的內(nèi)涵：
2.1、概念：
電力輔助服務(wù)是指（為維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電能質(zhì)量，促進(jìn)清潔能源消納），除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外，由發(fā)電企業(yè)（火電、水電、核電、風(fēng)電、光伏發(fā)電、光熱發(fā)電、抽水蓄能、自備電廠等發(fā)電側(cè)并網(wǎng)主體），電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)、（電化學(xué)、壓縮空氣、飛輪等）新型儲(chǔ)能用戶，電力用戶（傳統(tǒng)高載能工業(yè)負(fù)荷、工商業(yè)可中斷負(fù)荷、電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)等能夠響應(yīng)電力調(diào)度指令的可調(diào)節(jié)負(fù)荷(含通過聚合商、 虛擬電廠等形式聚合)）提供的服務(wù)。
本質(zhì)上是指發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)和用戶以市場化交易的形式提供電力輔助服務(wù)的交易機(jī)制。
目的是：為維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電能質(zhì)量，促進(jìn)清潔能源消納
這種交易機(jī)制的主體是：
發(fā)電側(cè)并網(wǎng)主體
新型儲(chǔ)能
能夠響應(yīng)電力調(diào)度指令的可調(diào)節(jié)負(fù)荷
2.2、電力輔助服務(wù)市場，具體包括哪些輔助服務(wù)？
在我國包括：調(diào)頻輔助服務(wù)、調(diào)峰輔助服務(wù)、備用輔助服務(wù)
理論上，電力輔助服務(wù)從提供服務(wù)的性質(zhì)來說，可以分為有功、無功、事故應(yīng)急及恢復(fù)服務(wù)三類[3]。
圖1:輔助服務(wù)內(nèi)容
國外成熟輔助服務(wù)市場中并無調(diào)峰服務(wù)，調(diào)峰問題是通過現(xiàn)貨市場的分時(shí)電價(jià)引導(dǎo)市場主體在高峰、低谷時(shí)段調(diào)整出力來解決的。不過我國現(xiàn)階段，調(diào)峰的需求仍然較大，因此，我國電力輔助服務(wù)主要包括調(diào)頻輔助服務(wù)、調(diào)峰輔助服務(wù)、備用輔助服務(wù)等，本文將詳細(xì)介紹這三種服務(wù)形式。
2.2.1調(diào)頻輔助服務(wù)
頻率是電網(wǎng)運(yùn)行的核心指標(biāo),取決于電源與負(fù)荷的實(shí)時(shí)平衡電源與負(fù)荷失衡，將會(huì)引發(fā)頻率波動(dòng)，甚至電網(wǎng)崩潰。我國系統(tǒng)標(biāo)稱頻率為50Hz，頻率偏差為實(shí)際頻率與標(biāo)稱頻率之差，我國電力系統(tǒng)的正常頻率偏差允許值為±0.2Hz，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，頻率偏差值可以放寬到±0.5Hz。
在正常情況下，系統(tǒng)頻率是電力系統(tǒng)保持一致的運(yùn)行參數(shù)。電網(wǎng)的頻率是由發(fā)電功率與用電負(fù)荷大小決定的，當(dāng)發(fā)電功率與用電負(fù)荷大小相等時(shí)，電網(wǎng)頻率穩(wěn)定；發(fā)電功率大于用電負(fù)荷時(shí)，電網(wǎng)頻率升高；發(fā)電功率小于用電負(fù)荷時(shí)，電網(wǎng)頻率降低。系統(tǒng)有功功率不平衡是產(chǎn)生頻率偏差的根本原因。要想保持頻率不變，就要保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不變；要想維持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不變，就要保持穩(wěn)定的負(fù)荷。通過調(diào)整發(fā)電機(jī)的有功功率，可保持系統(tǒng)功率的供需平衡，使頻率維持在一個(gè)變化較小的范圍內(nèi)。
圖2 電力系統(tǒng)源荷平衡示意圖
由此可以給出頻率調(diào)整的一般定義：電力系統(tǒng)頻率偏離目標(biāo)頻率時(shí)，并網(wǎng)主體通過調(diào)速系統(tǒng)、自動(dòng)功率控制等方式，調(diào)整有功出力減少頻率偏差。頻率調(diào)整又分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻，其中一次調(diào)頻是通過發(fā)電機(jī)調(diào)速器進(jìn)行的，是有差調(diào)節(jié)，它適合變化幅度小，變化周期短的負(fù)荷波動(dòng)。二次調(diào)頻是通過調(diào)頻器在調(diào)頻廠進(jìn)行的，是無差調(diào)節(jié)，不能遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，適合變化變化周期長幅度大的負(fù)荷波動(dòng)。
電力調(diào)頻輔助服務(wù)是指并網(wǎng)主體在一次調(diào)頻以外，通過自動(dòng)功率控制技術(shù)（包括自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）、自動(dòng)功率控制（APC）等）在規(guī)定的出力調(diào)整范圍內(nèi),跟蹤電力調(diào)度指令，按照一定調(diào)節(jié)速率實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電岀力，滿足電力系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率控制要求的服務(wù)，其調(diào)節(jié)效果通過調(diào)頻里程和綜合調(diào)頻性能指標(biāo)衡量。
2.2.2 調(diào)峰輔助服務(wù)
電力調(diào)峰輔助服務(wù)是指為維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電力平衡，并網(wǎng)發(fā)電廠或電儲(chǔ)能設(shè)施按照電力調(diào)度指令，平滑穩(wěn)定調(diào)整出力或者改變運(yùn)行狀態(tài)，所提供的服務(wù)。
電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場包括深度調(diào)峰交易、應(yīng)急停機(jī)調(diào)峰交易和電儲(chǔ)能調(diào)峰交易，
深度調(diào)峰是指并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需要，調(diào)減出力至低于有償調(diào)峰基準(zhǔn)值以下，所提供的輔助服務(wù)。深度調(diào)峰交易賣方原則上為燃煤發(fā)電機(jī)組。
應(yīng)急停機(jī)調(diào)峰是指發(fā)電機(jī)組根據(jù)日內(nèi)電網(wǎng)調(diào)峰需要，按照電力調(diào)度指令調(diào)停備用，并具備根據(jù)電力調(diào)度指令隨時(shí)再次并網(wǎng)條件，提供的輔助服務(wù)。
電儲(chǔ)能調(diào)峰是指蓄電設(shè)施在電網(wǎng)調(diào)峰能力不足時(shí)段，根據(jù)調(diào)度指令減少放電功率或者增加充電功率，提供的輔助服務(wù)。電儲(chǔ)能既可在電源側(cè)，也可在負(fù)荷側(cè)，或者是公用電儲(chǔ)能。
2.2.3 備用輔助服務(wù)
備用輔助服務(wù)一般指旋轉(zhuǎn)正備用，即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可供調(diào)用的備用容量，用以滿足負(fù)荷預(yù)計(jì)誤差、設(shè)備的意外停運(yùn)和維保地區(qū)負(fù)荷等所需的額外有功容量。
旋轉(zhuǎn)備用是指在發(fā)電或輸電系統(tǒng)故障時(shí)可快速提供的同步容量,一般而言,旋轉(zhuǎn)備用是系統(tǒng)中同步機(jī)組的當(dāng)前出力與其最大可用出力之差的總和。發(fā)電機(jī)組上留有足夠大的旋轉(zhuǎn)備用,可以提高系統(tǒng)應(yīng)付可能出現(xiàn)的系統(tǒng)頻率偏移、快速系統(tǒng)負(fù)荷投切、機(jī)組被迫停機(jī)及其他系統(tǒng)擾動(dòng)等問題的能力,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
3、虛擬電廠如何參與電能量市場和電力輔助服務(wù)市場？
3.1、電能量市場和電力輔助服務(wù)市場，兩者間的關(guān)系：
圖3:虛擬電廠交易機(jī)制
電能量市場和電力輔助服務(wù)市場是電力行業(yè)中兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)但具有不同功能的市場。它們的關(guān)系可以理解為電能量市場是主要的電力交易市場，而電力輔助服務(wù)市場是為電能量市場提供支持和平衡的市場。
1、電能量市場：是供需電力的交易場所，用于買賣電能。
在電能量市場中，發(fā)電廠、發(fā)電商、虛擬電廠和其他電力生產(chǎn)者將其電力產(chǎn)量以不同形式（如競標(biāo)、雙邊協(xié)商等）出售給電力消費(fèi)者、電力批發(fā)商、零售商和其他電力購買者。電能量市場是實(shí)現(xiàn)電力供求平衡和定價(jià)的主要機(jī)制，通過市場交易形式確保電力供應(yīng)能夠滿足電力需求。
2、電力輔助服務(wù)市場：電力輔助服務(wù)市場是一個(gè)補(bǔ)充性市場，旨在支持電能量市場的平穩(wěn)運(yùn)行和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要保持一定的頻率、電壓和穩(wěn)定性，以確保電力供應(yīng)的可靠性。然而，電力系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)、突發(fā)負(fù)荷變化等情況，這可能影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了解決這些問題，電力輔助服務(wù)市場提供多種輔助服務(wù)。
電力輔助服務(wù)市場的參與者通常是那些能夠提供多種輔助服務(wù)的發(fā)電設(shè)施、儲(chǔ)能系統(tǒng)或特定的能源消費(fèi)者。這些參與者可以根據(jù)實(shí)際需要，向電力系統(tǒng)提供輔助服務(wù)，并從中獲得相應(yīng)的收益。
所以說，電能量市場和電力輔助服務(wù)市場之間的關(guān)系是互補(bǔ)的。電能量市場為電力供求提供了主要的交易平臺(tái)，而電力輔助服務(wù)市場為電能量市場的穩(wěn)定運(yùn)行和電力系統(tǒng)的可靠性提供了必要的支持。兩個(gè)市場的合作有助于保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性。
3.2、虛擬電廠所聚合資源的特點(diǎn)是什么，分別如何參與市場交易？
3.2.1、分布式能源資源參與輔助服務(wù)市場所亟待解決的問題：
需要通過資源整合、優(yōu)化調(diào)控，提升資源利用率和可靠性，并形成成熟的商業(yè)模式。
3.2.2、虛擬電廠聚合的分布式資源分別如何參與市場交易？
虛擬電廠聚合的分布式資源[4]（包括光伏、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷、充電樁等）按照各自特性、特點(diǎn)，參與電能量市場和電力輔助服務(wù)市場交易的方式如圖和表所示：
圖4:分布式資源參與市場交易方式
4、發(fā)展階段及輔助服務(wù)市場內(nèi)容：
因虛擬電廠模式發(fā)展處在不同階段，輔助服務(wù)市場主要內(nèi)容也不同：
5、虛擬電廠參與輔助服務(wù)市場國內(nèi)外概況
5.1、我國的輔助服務(wù)現(xiàn)狀與項(xiàng)目舉例：
5.1.1、現(xiàn)狀與趨勢(shì)：
根據(jù)系統(tǒng)需要，不同國家和地區(qū)對(duì)輔助服務(wù)的定義、分類和標(biāo)準(zhǔn)有各自的約定。我國現(xiàn)行的輔助服務(wù)主要在發(fā)電環(huán)節(jié)，分為基本輔助服務(wù)和有償輔助服務(wù)兩大類。基本輔助服務(wù)是指為了保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電能質(zhì)量，發(fā)電機(jī)組必須提供的輔助服務(wù)；有償輔助服務(wù)是指并網(wǎng)發(fā)電廠在基本輔助服務(wù)之外所提供的輔助服務(wù)。其中，一次調(diào)頻屬于基本輔助服務(wù)，不進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償；自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）、有償調(diào)峰、旋轉(zhuǎn)備用等調(diào)頻服務(wù)屬于有償輔助服務(wù)，基于成本進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。
我國的電力輔助服務(wù)市場建設(shè)也是和電力市場化進(jìn)程相伴相隨。早在2009年5月，京津唐電網(wǎng)根據(jù)華北區(qū)域輔助服務(wù)與并網(wǎng)考核實(shí)施細(xì)則，率先在全國建立了基于成本加合理收益的輔助服務(wù)交易機(jī)制，品種有自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）、無功、調(diào)峰、黑啟動(dòng)等。隨后輔助服務(wù)交易陸續(xù)在華東地區(qū)等地開展。
新電改也將輔助服務(wù)市場建設(shè)視為一大重點(diǎn)，在“電改九號(hào)文”中已明確提出，要“建立輔助服務(wù)分擔(dān)共享新機(jī)制”。2016年5月，國家能源局發(fā)布《國家能源局關(guān)于促進(jìn)電儲(chǔ)能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場）機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》；8月，湖南省發(fā)布《抽水蓄能輔助服務(wù)專項(xiàng)市場交易規(guī)則》；11月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于同意開展東北區(qū)域電力輔助服務(wù)市場專項(xiàng)改革試點(diǎn)的復(fù)函》。
2016年12月29日，國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)《電力中長期交易基本規(guī)則（暫行）》。其中不僅詳細(xì)規(guī)定了電能量中長期交易規(guī)則，還對(duì)輔助服務(wù)市場化提出了指導(dǎo)性要求，是對(duì)“九號(hào)文”進(jìn)一步深化。
按照規(guī)劃，未來我國成熟的電力市場中，會(huì)有雙邊交易、中長期交易、日前和實(shí)時(shí)交易等多種交易方式，特別是在風(fēng)、光、儲(chǔ)等新能源迅速發(fā)展，大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜的背景下，完善優(yōu)質(zhì)的輔助服務(wù)是能量市場和電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。通過市場機(jī)制建立公平、規(guī)范、高效的輔助服務(wù)交易平臺(tái)，分階段逐步深化開展調(diào)頻、調(diào)峰、備用、無功等多品種的交易，可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提升電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的綜合效益。
2021年12月，國家能源局印發(fā)新版“兩個(gè)細(xì)則”，開啟我國輔助服務(wù)市場新篇章。此后各區(qū)域電網(wǎng)積極響應(yīng)，2022年3月南方電網(wǎng)最先發(fā)布了“兩個(gè)細(xì)則”征求意見稿。此后，華東電網(wǎng)、華北電 網(wǎng)、西北電網(wǎng)均發(fā)布了新版“兩個(gè)細(xì)則”模擬運(yùn)行稿[5]。
截至2022年底,我國電力輔助服務(wù)實(shí)現(xiàn)了 6大區(qū)域、33個(gè)省區(qū)電網(wǎng)的全覆蓋,統(tǒng)一的輔助服務(wù) 規(guī)則體系基本形成。通過輔助服務(wù)市場化機(jī)制,2022年全國共挖掘全系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力超過9000萬千瓦, 年均促進(jìn)清潔能源增發(fā)電量超過1000億千瓦時(shí);煤電企業(yè)因?yàn)檩o助服務(wù)獲得補(bǔ)償收益約320億元。
交易品種方面,除傳統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)峰市場外,山西增加一次調(diào)頻輔助服務(wù)市場,華北、西北分別建設(shè) 了調(diào)峰容量市場、備用市場等。
參與主體方面,除常規(guī)電源外,18個(gè)網(wǎng)省公司推動(dòng)儲(chǔ)能、虛擬電廠等 新型市場主體參與輔助服務(wù)市場。
此外,川渝一體化輔助服務(wù)市場2022年7月6日正式啟動(dòng)。當(dāng)日通過日前市場交易電量118萬 千瓦時(shí),川渝兩地調(diào)峰資源首次實(shí)現(xiàn)跨省優(yōu)化配置[6]。
5.1.2、國內(nèi)虛擬電廠項(xiàng)目舉例：
5.2、 國外虛擬電廠項(xiàng)目側(cè)重點(diǎn)
由于各國電力結(jié)構(gòu)不同和推廣目的不同，各國VPP側(cè)重點(diǎn)和電力市場環(huán)境有所不同。
歐洲大多數(shù)國家分布式能源較為普及，重點(diǎn)要解決可再生能源消納和電網(wǎng)平衡問題，因此從發(fā)展分布式能源思路更加強(qiáng)調(diào)VPP在輔助市場的功能；
而美國電力需求旺盛，需要建設(shè)大量配套電站作為備用電源，為解決備用電源的經(jīng)濟(jì)性問題，從電源需求側(cè)管理出發(fā)更加強(qiáng)調(diào)DR在容量市場的作用；
而日本由于能源短缺，從節(jié)能角度出發(fā)更加重視兩者融合發(fā)展，故要兼顧容量市場與輔助市場。
澳大利亞虛擬電廠建設(shè)的主要目標(biāo)是降低用電成本，為電網(wǎng)提供調(diào)頻輔助服務(wù)。
6、虛擬電廠參與輔助服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)
6.1 海量資源等值聚合
虛擬電廠最具吸引力的功能在于能夠聚合分布式能源、可控負(fù)荷、儲(chǔ)能設(shè)備等各類資源參與電力市場和輔助服務(wù)市場運(yùn)行，但由于各類資源特點(diǎn)各異，如容量小或其具有的間斷性和隨機(jī)性，僅靠它們本身加入電力市場運(yùn)營并不可行。所以需要對(duì)所聚合的各類資源進(jìn)行建模，精細(xì)考慮各種能源設(shè)備的運(yùn)行約束，包括設(shè)備自身參數(shù)、安全約束、經(jīng)濟(jì)約束、環(huán)境約束，以及每種資源是什么類型，其調(diào)節(jié)成本、調(diào)節(jié)空間、可靠性，擬合得到聚合體對(duì)外的成本特性、調(diào)節(jié)特性。
6.2 邊界條件分析預(yù)測
這里包含兩個(gè)方面，第一方面，需要預(yù)測各類設(shè)備的功率曲線，包括用電負(fù)荷曲線、分布式電源，如光伏，風(fēng)電的發(fā)電曲線，用以評(píng)估虛擬電廠的調(diào)節(jié)能力。
對(duì)于較復(fù)雜的用電負(fù)荷，需要考慮綜合考慮其業(yè)務(wù)邏輯以及社會(huì)因素，比如污水廠的功率預(yù)測需要考慮排污計(jì)劃，除臭、消毒等工藝流程；數(shù)據(jù)中心的功率預(yù)測，需要考慮雙11、618活動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量造成的沖擊等。
第二方面，需預(yù)測輔助服務(wù)品類的出清價(jià)格等，作為交易策略優(yōu)化模型的輸入，精準(zhǔn)的短期電價(jià)的變化趨勢(shì)預(yù)測可以提高虛擬電廠的收益。
圖10 虛擬電廠負(fù)荷預(yù)測算法框架
6.3交易決策輔助優(yōu)化以及調(diào)控指令細(xì)化拆解
綜合考慮期望收益、交易風(fēng)險(xiǎn)偏好、調(diào)節(jié)能力與成本評(píng)估的不準(zhǔn)確性，以及虛擬電廠歷史運(yùn)行情況，推薦匹配輸入的量價(jià)組合和分段報(bào)價(jià)方案，助發(fā)電側(cè)快速積累電力市場實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，權(quán)衡聚合商與不同電力用戶之間的利益分配關(guān)系，做出收益與風(fēng)險(xiǎn)取得最佳平衡的報(bào)量報(bào)價(jià)策略，降低交易策略的試錯(cuò)成本，進(jìn)一步增加虛擬電廠的收益。
在申報(bào)中標(biāo)以后，與聚合等值相對(duì)，當(dāng)市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)向負(fù)荷聚合商下發(fā)調(diào)度指令時(shí)，聚合商需要將調(diào)度指令分解下發(fā)到所聚合的設(shè)備單元并確保調(diào)度指令精準(zhǔn)執(zhí)行。此時(shí)需要充分考慮各資源的運(yùn)行約束、調(diào)節(jié)能力和調(diào)節(jié)成本，分解得出各資源的出力或用電曲線，使得各資源盡可能安全、經(jīng)濟(jì)、高效地協(xié)同完成整體調(diào)度指令。
圖11 虛擬電廠交易決策輔助優(yōu)化和調(diào)控指令細(xì)化拆解算法示意
6.4 儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展變革
通過虛擬電廠的儲(chǔ)能裝置，才能聚合分布式能源。由此可見，儲(chǔ)能技術(shù)為虛擬電廠的實(shí)現(xiàn)提供了重要?jiǎng)恿Γ?strong>儲(chǔ)能資源的安全和全生命周期管理是虛擬電廠運(yùn)行的重要支撐。打造安全、可靠、高效的儲(chǔ)能資源，關(guān)鍵在于，要建立儲(chǔ)能電池一致性管理和溯源系統(tǒng)，進(jìn)行儲(chǔ)能電池健康管理、安全預(yù)警、內(nèi)短路風(fēng)險(xiǎn)判斷、故障預(yù)警與追蹤，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確監(jiān)控、云端運(yùn)維，才能全面保障儲(chǔ)能安全與壽命。
6.5 信息通信
隨著可調(diào)節(jié)資源接入規(guī)模的增長，對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)的高效性、安全性等方面提出新的要求，需要建立安全、高效的信息通信體系。需要研究虛擬電廠安全通信、低成本接入技術(shù)，如可調(diào)節(jié)資源設(shè)備直通(device to device，D2D)通信技術(shù)、高效身份認(rèn)證技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化接口技術(shù)等;考慮虛擬電廠海量數(shù)據(jù)通信規(guī)模，研究虛擬電廠網(wǎng)絡(luò)資源 優(yōu)化和控制技術(shù)、云邊協(xié)同計(jì)算技術(shù)等;考慮可調(diào)節(jié)資源計(jì)量數(shù)據(jù)缺損和失真等問題，研究可調(diào)節(jié)資源運(yùn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)、補(bǔ)全和修正等技術(shù);挖掘虛擬電廠和 可調(diào)節(jié)資源數(shù)據(jù)價(jià)值，提高信息網(wǎng)絡(luò)安全性、可靠性。主要包括基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、電力線路載波技術(shù)、無線技術(shù)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)與信息安全等。
6.6 智能計(jì)量裝置與技術(shù)
智能計(jì)量技術(shù)是虛擬電廠的一個(gè)重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)虛擬電廠對(duì)DG和可控負(fù)荷等監(jiān)測和控制的重要基礎(chǔ)。智能計(jì)量系統(tǒng)最基本的作用是自動(dòng)測量和讀取用戶住宅內(nèi)的電、氣、熱、水的消耗量或生產(chǎn)量，即自動(dòng)抄表(automated meter reading,AMR)，以此為虛擬電廠提供電源和需求側(cè)的實(shí)時(shí)信息。作為AMR的發(fā)展，自動(dòng)計(jì)量管理(automatic meter management,AMM)和高級(jí)計(jì)量體系(advanced metering infrastructure, AMI)能夠遠(yuǎn)程測量實(shí)時(shí)用戶信息，合理管理數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給相關(guān)各方。對(duì)于用戶而言，所有的計(jì)量數(shù)據(jù)都可通過用戶室內(nèi)網(wǎng)(home area network, HAN)在HMI上顯示。因此，用戶能夠直觀地看到自己消費(fèi)或生產(chǎn)的電能以及相應(yīng)費(fèi)用等信息，以此采取合理的調(diào)節(jié)措施。信息通信技術(shù)虛擬電廠采用雙向通信技術(shù)，它不僅能夠接收各個(gè)單元的當(dāng)前狀態(tài)信息，而且能夠向控制目標(biāo)發(fā)送控制信號(hào)。
