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工 作 背 景
隨著新型電力系統(tǒng)建設進程的加快，新型經營主體數量和規(guī)模不斷擴大，虛擬電廠作為分布式發(fā)電資源和負荷側靈活性調節(jié)資源的聚合商，突破了“小微散”資源無法獨立參與電網調節(jié)的瓶頸，對促進電網供需平衡、實現分布式能源低成本并網、充分消納清潔能源發(fā)電量、推動綠色能源轉型具有重要的現實意義。
2024年以來，國網山東省電力公司（以下簡稱“山東公司”）積極推進虛擬電廠建設和發(fā)展，研究并推動政府主管部門出臺虛擬電廠參與現貨市場交易規(guī)則，落地建成虛擬電廠調度管控系統(tǒng)，完成10家虛擬電廠實時運行數據的秒級接入和現貨出清文件的準確下發(fā)，接入資源總容量達72.7萬千瓦，并具備日內實時出清調節(jié)功能。
主 要 做 法
山東公司通過“云云互聯”和“云邊互聯”兩種技術方式，實現虛擬電廠的資源接入和數據交互，通過建設虛擬電廠調度管控系統(tǒng)，實現虛擬電廠模型構建、信息采集、考核評估、市場運行監(jiān)視以及出清結果下發(fā)等功能，與現貨技術支持系統(tǒng)形成完整的業(yè)務流程，共同為虛擬電廠參與現貨市場和輔助服務市場提供系統(tǒng)技術支持，初步實現虛擬電廠可描述、可觀測、可調控。
"新"通路，分層互聯多區(qū)數據
虛擬電廠調控管理系統(tǒng)包括虛擬電廠調度控制平臺和調度管理平臺兩部分，縱向貫通省、地兩級調度，橫向跨越生產控制大區(qū)、管理信息大區(qū)，并與互聯網形成安全數據交互，主要包括實時數據監(jiān)測、運行狀態(tài)監(jiān)控、調節(jié)能力整合、出清信息發(fā)布、執(zhí)行結果核驗等功能，實現對參與現貨市場的虛擬電廠“統(tǒng)一調度、分層控制、屬地管理”。
根據虛擬電廠不同組網方式，采用不同的數據接入方式。專網接入型虛擬電廠通過安全接入區(qū)接入地區(qū)級虛擬電廠調度控制平臺，再轉發(fā)至省級虛擬電廠調度控制平臺?；ヂ摼W接入型虛擬電廠通過互聯網安全接入區(qū)接入省級虛擬電廠調度管理平臺，再通過E文件接入省級虛擬電廠調度控制平臺，同時通過E文件、kafka等交互方式，轉發(fā)至地區(qū)級虛擬電廠調度管理平臺，再接入地區(qū)級虛擬電廠調度控制平臺。
"新"方案，適應多重業(yè)務需求
為了更好的適配虛擬電廠的模型結構和業(yè)務需求，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，完成了調度主站側針對虛擬電廠模型結構的擴展升級。通過跨域消息總線（同構系統(tǒng)）、TOPIC映射協(xié)議（異構系統(tǒng)）解決虛擬電廠大量運行數據信息在兩級調度之間傳輸的問題。接入電廠、機組、單體的各類實時運行數據，實現了對調節(jié)上下限、可調節(jié)裕度、調節(jié)速率、連續(xù)調節(jié)時間等業(yè)務數據的秒級采集和監(jiān)視。
在滿足電力監(jiān)控系統(tǒng)控制類業(yè)務網絡安防要求的前提下，為實現虛擬電廠參與現貨交易的業(yè)務需求，基于自研5G多合一通信終端，創(chuàng)新采用擴展104規(guī)約實現現貨出清結果從地調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的準確性和完整性。聯合業(yè)主單位、設備廠家多次開展多方響應能力測試，確保全流程數據準確交互、控制命令正確解析、站端出力精確跟隨。
“新”模式，實現多級靈活控制
根據虛擬電廠實際運行情況，采用“新”模式實現虛擬電廠的靈活調控。
參與電能量市場時，省級虛擬電廠調度控制平臺獲取電力現貨市場出清結果文件，將出清結果文件轉發(fā)至地區(qū)級虛擬電廠調度控制平臺，再轉發(fā)至虛擬電廠跟蹤執(zhí)行。參與調頻市場時，省級虛擬電廠調度控制平臺根據調頻市場日前出清結果，日內利用AGC功能根據電網實際需求，生成虛擬電廠資源實時調用控制策略，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接入資源，省調調用時需綜合考慮主網調節(jié)需求與低電壓電網安全約束，保障地區(qū)電網運行安全。地調根據設備正反向過載情況調用虛擬電廠資源時，需將調用需求上送至省調，經省調安全校核后，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市場。山東公司結合市場規(guī)則和電網安全運行管理規(guī)范等相關要求，制定下發(fā)《山東省虛擬電廠參與電力現貨及輔助服務市場管理實施細則（試行）》和《山東省虛擬電廠參與電力現貨及輔助服務市場數據接入指南（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，進一步研究虛擬電廠參與調頻及重過載運行狀態(tài)下的精準調控，根據電力供應形勢、新能源消納情況、斷面潮流限制以及地縣（配）調設備正反向過載等要求，開展虛擬電廠調用輔助決策、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，全面支撐虛擬電廠參與現貨市場和電網運行。
