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虚拟电厂建设运营“三板斧” | 助力负荷资源需求响应更高效 | “虚拟电厂大家谈”

时间：2023-03-16 来源：浏览：

虚拟电厂建设运营“三板斧” | 助力负荷资源需求响应更高效 | “虚拟电厂大家谈”

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功能介绍传播国家2030年碳达峰/2060年碳中和的政策、知识、技术与优良做法

收录于合集

以下文章来源于朗新研究院，作者胡倩

朗新研究院 .

展现朗新研究观点，包括不限于能源电力领域的深度观察，创新业务解决方案，行业热点评论、优秀产品及应用案例等。

CCTC® 3060

编者按

虚拟电厂是一种新型电力系统，可对大规模新能源电力进行高效利用，是电力行业未来极具潜力的发展方向。虚拟电厂现阶段发展状况如何？如何发挥虚拟电厂的价值？虚拟电厂如何建设运营？······聚焦行业热点，我们的“朋友圈”在畅聊。

2月初，我们刊发了【走进虚拟电厂】系列，作者邓庆安对虚拟电厂商业逻辑、技术能力需求以及社会化企业布局的商业策略进行了分析探讨，受到诸多关注与好评。本期，我们将欢迎 “虚拟电厂大家谈”第二位作者，他将聚焦虚拟电厂建设运营，从新的角度，再谈虚拟电厂。

导语

2022年7月，在严峻的能源电力保供形势下，“虚拟电厂”火了起来，它不仅成为了行业从业者关注的“热点”，还站上了资本市场的“风口”。

一千个读者眼中有一千个哈姆雷特，虚拟电厂也如此。不同行业大咖和专家学者站在不同的视角，对这个现象级热词给予了不同的诠释。

图1 虚拟电厂百度热词指数

从百度热词指数曲线可以看出，无论是作为新的广域分散式能量控制技术，还是作为源网荷储互动的商业创新业态，亦或是解决高比例新能源下电力系统灵活性问题的一剂良药，当前产业界都正在以一种更加务实的视角去看待虚拟电厂，并积极推动虚拟电厂的建设和运营。

商业模式、资源开发、技术平台是虚拟电厂运营商面对的三类关键问题。 化繁为简， 本文结合实践探索，向虚拟电厂发展关键问题挥出“三板斧”，谈谈虚拟电厂建设运营中无法规避且需深入剖析的三个方面——能量运营、可调可控和多跨协同。

虚拟电厂业务开展的核心是要把握能量运营

不管是电网企业、能源集团等大型央企，需要作为核心企业，推动建设新型能源生态系统，发挥虚拟电厂对产业发展的“压舱石”作用；还是第三方市场主体需要将虚拟电厂打造成企业利润第三极，虚拟电厂的建设运营者都要注重本身的业务目标，在业务开展中，把握好能量运营的本质。

当前，虚拟电厂的主要业务是参与系统平衡，即满足和提升系统灵活性，主要涉及需求响应、辅助服务市场、电能量现货市场等。

首先需要强调的是，本文提出的 “能量” ，核心在于，虚拟电厂是通过对需求侧资源的“能量”聚合，来解决新型电力系统建设过程中面临的电力电量平衡性问题以及频率、电压等稳定性问题。

把握能量运营，一是要了解资源的“能量特性”。

储能电站、分布式燃气电站等源性资源主要是通过电网提供“灵活出力”来响应电网平衡需求的，具有实时、快速启停能力，通常能够实现毫米级、秒级响应。负荷资源重点通过自主调节负荷行为来响应电网供需平衡需求，容易受负荷主体或企业主体行为影响，不同类型负荷资源的能量特性不同，如工业可调节负荷和电动汽车充电负荷。

二是要熟悉系统的“能量需求”。

新能源在电力系统中的占比持续提升，系统的稳定可靠供应面临巨大挑战，供需平衡和确保电力安全稳定供应成为系统的关键需求。平衡类、稳定性问题主要涉及需求响应、一次调频、二次调频、三次调频，调峰、无功优化、爬坡、黑启动以及清洁能源消纳需求等。

三是要构建丰富的“能量产品”。

如根据资源类型构建的电动汽车充电负荷机组（公交车、出租车、私人用车等不同类型的充电负荷）、分布式光伏集群机组（配储、不配储）、分布式储能电站机组、工业可调节负荷机组等产品体系；根据响应能力构建的覆盖毫秒级、秒级、分钟级、小时级的多时间尺度调控产品等。

值得注意的是，几类市场的推进程度进程不一。虚拟电厂运营商需要结合市场规则的成熟度，开发不同的“能量产品”参与不同的平衡类业务。

以辅助服务市场为例，可调节负荷资源参与电力辅助服务市场正在快速推进，但多以参与调峰业务为主。随着现货市场的全面推进，调峰市场将会被现货电能量市场替代，调峰业务盈利空间进一步受到影响。

调频收益则优于调峰。尽管当前调频的市场化程度总体上低于调峰，但随着需求侧资源参与调频辅助服务市场的不断成熟，虚拟电厂运营商亟需构建“毫秒级、秒级”的时间尺度调控产品来参与系统调频业务，调频业务将会获得更高收益。

其次，要用好“运营”思维。 “运营”则意味着能够深度理解“客户”，采用灵活的手段来形成“流量”。

虚拟电厂的运营需要对资源对象的成本、可靠性和灵活性等方面进行深入细分和灵活组合，以适应需求方的多元化需求；还需要采用共赢的方式，引导用户主动参与，而不是被动选择。

一方面可以结合不同地区的资源禀赋，从电源结构、常规机组与新能源机组的出力特征、负荷特征等角度，来设计虚拟电厂的产品体系。如吉林、辽宁等东北地区以清洁能源消纳需求为主，虚拟电厂的产品设计可以围绕清洁能源曲线追踪消纳、新能源装机带来的调频资源缺少等方面开展。

另一方面，在需求侧资源聚合运营方面，市场化的第三方主体（这里也包括电网企业的产业单位，如综合能源服务公司、电动汽车充电服务公司等）可采用类似于“批发商+渠道商”的多级运营模式，来不断扩大资源聚合规模和品类。由于需求侧资源接入并网大多处于配网侧低电压等级网络，可以通过省、地、县纵向多级运营的模式扩大资源聚合网络；还可以对外协同社会化的第三方公司来进行二级&三级的资源聚合。以电动汽车为例，很多社会化的充电场站运营商掌握大量的充电桩资源，可以联合电网企业综服公司或者电动汽车充电服务公司来进行资源聚合，参与虚拟电厂业务。

当然，除了能量运营、参与电力系统平衡类业务外，虚拟电厂还存在其他几类业务方向。

一方面是投资建设储能电站，通过容量补偿机制或未来可以通过容量电价机制来增加营收；另一方面是通过聚合用户侧的分布式光伏、风电等资源，以碳资产聚合的模式获得国际绿证，在市场上进行交易，获得收益。

此外，随着分布式能源零售交易（隔墙售电）政策的进一步完善和落地，虚拟电厂运营商还可以在电力零售市场中发现更多的盈利空间。

虚拟电厂的资源开发要注重可调可控

近年来，需求侧资源参与需求响应、辅助服务等市场的数量和类型在不断拓展。从高压大用户到中小用户，再到分布式电源、电动汽车、储能等各种类型的资源，可调规模不断增大。

但规模扩大并不意味着实际响应的能力增强。从各省能源局对外公示的2019年需求响应的补贴数据来看，实际参与需求响应的负荷仅占最大负荷的2%左右，从经营角度看，资源实际响应情况直接影响虚拟电厂运营商的营收。因此，资源精准开发就显得尤为重要。

首先要选择可调潜力较大的资源。

结合实际，从负荷侧资源参与辅助服务市场的试点省级电网企业来看，这个层面的资源选择，初期主要是各省市按照自身用电产业比重选择需求侧响应资源。例如上海黄浦区的虚拟电厂资源以建筑空调为主；山西以铸造、采矿、有色金属冶炼加工等工业用户为主；华北辅助服务市场多以电动汽车聚合商、楼宇等负荷开展调峰辅助服务试点。

据南方某省的调研结果来看，空调资源、供热资源（如煤改电）、水泥、陶瓷等行业的用电设备（如电炉设备、生料磨机等）、电动汽车充电负荷等几类资源的可调潜力相对较大。

其可调节潜力如何量化评估呢？以电动汽车站桩充电负荷为例，首先要掌握区域的负荷曲线以及尖峰平谷时段，其次要对电动汽车总体充电负荷曲线特征、站内充电行为进行分析，并结合车辆出行行为和充电行为的模拟，量化评估高峰时段可调节的空间。

其次是要选择可控能力高的资源。

如何评估资源的可调潜力和可控能力呢？国家能源局颁布了《可调节负荷并网运行与控制技术规范》，文件从可观、可测、可调、可控四个方面对资源的可调潜力和可控能力进行了明确。

“可观”强调的是采集和监测能力，“可测”更多地是针对不同类型资源可调节潜力的测算，“ 可调 ”重点是聚合资源的响应能力，“ 可控 ”强调是对调度指令的跟随控制。可调可控更多呈现的是虚拟电厂或者虚拟机组作为一个整体进行响应的“外特性”，评测多时间尺度调控量和不同调度和控制方式下的调控能力，重点从可调度区间、可调速率、连续性、跟随性、中断性、时延性等角度进行评估。这些都可以为虚拟电厂的资源精准开发提供很好的评估视角。

虚拟电厂运营商在资源开发时，可以参考上述对资源评估的角度，提前进行评估测算。除此之外，从生态赋能的角度来看，政府主管部门也可以定期开展虚拟电厂运营数据统计分析并对外发布评估报告，为各类虚拟电厂市场主体资源开发提供指导。

虚拟电厂的平台建设要适配多跨协同

工欲善其事，必先利其器。建设发展虚拟电厂更需要稳定高效的运营调控平台来支撑保障。在平台的实际建设过程中，系统架构、通信控制、能力开放和最优调控是运营商重点关注的几个方面。结合对虚拟电厂平台的资源聚合和能量运营的角度来看，虚拟电厂平台的建设需要综合考虑跨区信息交互、跨平台业务交互和跨系统可靠通信等多跨协同的不同场景。

（一）多平台业务集成

从当前发布的《可调节负荷并网运行与控制技术规范（征求意见稿）》可以看出，虚拟电厂建设是按照“资源级”、“电厂级”、“电网级”的典型架构来思考的。实际建设运营中，由于主导方和运营主体能力等方面的差异性，虚拟电厂的调控体系涉及电网调度、电网营销、电力交易等业务系统。虚拟电厂统一调控平台和第三方虚拟电厂运营商自行建设的平台间业务流、能量流、信息流的交互，具有“跨平台互联、跨区数据交互”等特点。

（二）跨系统通信控制

《南方电网虚拟电厂分布式资源并网技术规范（征求意见稿）》中提到，“纳入一次调频控制的可控资源，启动时间要在3秒内，响应时间要在12秒内、调节时间要在30秒内。”

虚拟电厂并网调控响应要求从指令的下发、响应调节时限要求达到“秒级”，需要根据控制模式（直控、非直控）、资源类型、环境现状、调控层级和资源设备条件等多因素进行综合考虑和选择。以空调为例，中央空调、VRV空调、居家家用空调的互动控制需要采用不同的通信链路和技术。此外，当前一些新区城市也在积极推进城市级虚拟电厂建设，这种场景下还需要综合考虑符合城市物联网体系的建设标准和技术要求。

（三）多目标最优调控

由于虚拟电厂对外是作为一个整体来进行调节的，需要在满足调控范围、响应时间、调节速率等指标的前提下，对内部参与响应的各类资源制定相应的调度策略，基本的约束涉及内部不同资源的调节上下限、调节速率和所处末端电网稳定运行以及运营商与聚合资源之间的利益分配底线等。

此外，在高度市场化的交易规则下，虚拟电厂参与市场交易要求报量报价出清，因此还要考虑在对价格变化趋势、负荷变化趋势的预测基础上进行调控。同时还需要具备针对不同交易场景、不同时间调节尺度、不同收益水平的交易策略和调度策略推演能力。

结语

未来，随着市场机制的逐步完善和细化，通信控制技术的不断发展，虚拟电厂参与电力电量平衡、调频调压等业务将常态化开展，虚拟电厂的商业模式会“百花齐放”，越来越多的资源类型将会被挖掘、聚合，虚拟电厂必将呈现规模化发展趋势。

作者： 杜杰

部门：朗新科技集团 业务研究中心

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编者按

虚拟电厂可对大规模新能源电力进行高效利用，是电力行业未来极具潜力的发展方向。虚拟电厂现阶段发展状况如何？如何发挥虚拟电厂的价值？虚拟电厂如何建设运营？ ······聚焦行业热点，我们的“朋友圈”在畅聊（往期推荐： “虚拟电厂大家谈” ）。本期，第三位作者胡倩将从现阶段需求响应面临的关键问题切入，分析虚拟电厂可以提供的解决方案，欢迎您的交流和互动。

导语

着眼于“碳达峰、碳中和”战略下中国新型电力系统的发展走向，需求响应业务被赋予了如新能源消纳、电力辅助服务市场发展支撑等全新的使命。尽管目前需求响应服务试点工程已经为需求响应服务发展累积了大量宝贵的经验，但大规模复制和推进还面临诸多瓶颈。

以“实现用户侧可调负荷精准管控、提高用户参与需求响应积极性”为出发点，强化负荷调控能力、促进可再生能源消纳的“虚拟电厂”是推进需求响应业务发展的有效手段。

本文从“虚拟电厂”对电力需求响应的应用价值入手，分析“虚拟电厂”如何进一步支撑电力需求响应业务的推广建设。

电力需求响应的现状和问题

电力需求响应通过采取补贴和价格激励等措施，让可调节、可转移、可削减的用户负荷主动削减用电高峰时段用电负荷，增加低谷时段用电负荷，实现平抑峰谷用电负荷，提高新能源消纳能力，保障供电可靠性的目的。

随着电力市场化改革的推进，电力需求响应业务丰富了电力市场化交易种类，从紧急需求响应向常态化的调峰、调频和清洁能源消纳转型，向无感知柔性调控、供需友好互动阶段发展。虽然近年来我国电力需求响应业务的发展累积了丰富的经验，但要执行大规模推广和应用还存在一些问题。 主要表现在以下方面：

（一）参与需求响应用户的种类和数量较少

随着我国市场化售电逐步推进，需求响应业务的参与者将逐渐丰富，如电网公司、政府监管机构、负荷聚合商、服务厂商、代理商、系统运营商、第三方机构、各用户等。

但从现阶段来看，参与主体仍为部分大工业大用户和企业用户，储能用户、分布式光伏运营商、园区物业等仍亟待加快入场。整体来说，参与需求响应的用户种类和数量仍然偏少。

在此背景下，需要尽快判断哪些类别的用户适合参与需求响应，评估其响应的频次和响应容量的潜力，以便能够定向地宣传，推动用户更加积极主动地参与需求响应。

（二） 参与需求响应 用户的参与动力不足

现阶段参与需求响应的企业用户整体参与度较低，积极性不足。主要原因在于宣传力度不够，潜力分析和挖掘不足，没有让用户看到利益点。

与此同时，目前我国大多是依托半行政化的有序用电体系开展需求响应项目，对于较为分散的各类小负荷还无法有效进行统筹聚合，该部分用户的参与主动性也明显不足。

以居民用户为例，由于居民用户用电负荷整体不高，缺乏参与的主动性。如果存在一个有效的体系，能把一定区域内的居民负荷都聚集起来，共同参与需求响应，亦可达到超出预期的效果。

总体来说，参与需求响应用户动力不足的原因还在于为用户提供的业务功能不够精细，用户可选择的业务种类不多，难以满足各种用户因自身用能习惯所产生的不同需求。

（三）削峰填谷能力不强

目前，除了调度部门根据用电容量下发的紧急需求外，其他需求响应执行依赖于电力单位规定的峰谷时间段，响应的及时性难以保证。如一些特殊气候突发情况导致峰谷发生了转移，而需求响应还在迎合未发生变化的人为制定的峰谷时段，显然就发挥不了应有的作用。

与此同时，执行的需求响应项目类别多，对需求响应信息化项目的建设厂商也提出了较大的挑战，各类信息化系统和各方交互管理也需要在不断地优化和完善中，逐步支撑需求响应更高效、更经济、更稳定。

通过对当前需求响应存在的问题的总结分析，我们发现，虚拟电厂对于解决需求响应推广难的问题有着诸多优势，是一种落实需求响应较好的选择。

什么是虚拟电厂

传统模式下，电厂通过紧急启用备供的发电资源，同时强制停止部分用户用电，以保证电网安全稳定运行。现在可通过“虚拟电厂”，聚集分布式电源、可转移、调节、削减负荷和储能装置等资源。

在用电高峰期或出现紧急负荷需求时，通过相关信息化聚合平台将分布式电源、可调节、可转移、可削减负荷和储能装置聚合成一个虚拟的“电厂”，将分散的大量可中断、可转移的用电负荷聚合起来，实行精细化统一管理，进行供用电的运行和调度，解决电力供需平衡的矛盾，消纳分布式能源并降低供用电成本，带来更高的经济效益和社会效益。

图1 虚拟电厂示意图

虚拟电厂在电力需求响应的价值

虚拟电厂在支撑电力需求响应方面，可在供电负荷高的时间段，自动发起需求响应指令，通知参与响应的用电户调节负荷，大工业园区、一般工商业、社区居民等用电户自动接收需求响应指令后，通过虚拟电厂制定的需求响应策略控制调整用电设备，并自动反馈需求响应结果。

虚拟电厂能够对可调负荷设备实现精准、快速、高效的动态调控，助力用户快速完成需求响应，有效解决可再生能源发电的不稳定性给大电网带来的安全隐患，高效消纳能源，节能省钱。 应用价值体现在以下方面：

（一）挖掘需求响应用户

1、基于大数据挖掘潜力用户

虚拟电厂在组建时，首要的任务就是利用大数据分析各类用户的用电习惯，然后与当前需求响应的执行标准进行匹配，挖掘出合适的用户种类，定向与具体的用户开展聚合谈判，争取用户成为虚拟电厂的负荷资源。

2、多维负荷资源库搭建

面向虚拟电厂平台覆盖区域，聚合区域内多元可调负荷，搭建多维负荷资源库，完成签约用户的可调节负荷资源的入库建档工作，接入用户侧资源主要包括四部分，分别是商业楼宇、工业大用户、分布式能源和电动汽车充电设施等。支撑电力用户需求响应、电网公司调峰调频实时应急控制等服务，规模化开展多元可调节负荷参与电网尖峰负荷削峰，引导电力用户调整用电方式、用电时间、用电行为，节约用电成本的同时收获一部分补贴。

（二）提高用户参与的动力

1、通过聚合用户提高居民用户参与积极性

虚拟电厂通过聚合居民用户，发挥规模效益，让参与的用户享受到以大平台放大作用引起的聚合效果，提高用户参与的动力，解决需求响应在小用户方面的动力不足问题。

2、实现负荷资源的精细化管理

目前的需求响应模式中，有海量零散的可转移、可调节的负荷资源能够聚合起来统一管理，可根据用户负荷特性，更精准的分析和刻画需求侧的负荷基线，准确评估出用户的实际响应潜力并制定高效的需求响应策略，分析和评估需求响应的收益情况，在需求响应决策制定过程中，实现负荷资源的精细化管理，优化需求响应项目的结构及效率，为每一种类型的需求响应组合最优负荷资源。

（三）培养用户削峰填谷的能力

1、将分散的海量可调节用电负荷聚合并进行精细化统一管理

虚拟电厂通过接入商业楼宇、大工业园区、分布式能源、电动汽车等可转移、可中断的海量负荷资源，通过信息化手段、数字化技术实现统一集中管理，精准实时控制，最大程度提高区域内需求响应效率。

2、灵活的机制能够随时影响负荷变化需求

虚拟电厂可以随着负荷变化随时启停，避免了需求响应时因行政确定的峰谷与实际负荷脱节引起的发力错位，对需求响应执行效果进行了有效弥补。

3、发挥平台作用

（1）精细管理。 虚拟电厂通过平台来放大需求响应用户的能力，起到事半功倍的效果，放大了用户的收益，也放大对负荷调节的作用。

虚拟电厂可在需求响应决策制定过程中实现负荷资源的精细化管理，优化需求响应项目的类型及频次，为每一种类型的需求响应组织相应的负荷资源；更精准地分析和刻画需求侧的负荷基线，准确地评估出用户的实际响应潜力并制定高效的需求响应策略，分析和评估需求响应的收益情况。建立实时性事务处理模块，逐步缩短需求响应项目通知的时限，提高需求响应效率。

（2）精准预测。 虚拟电厂平台通过大数据对经营区域的可再生能源发电能力进行预测，提前制定参与需求响应的策略，提供响应精度。

（3）实时邀约。 基于虚拟电厂平台开展邀约型需求响应服务，处理包括参与需求响应申请、需求响应竞价、需求响应执行和补贴发放等流程，支撑电力用户参与电网削峰填谷、调峰调频，提高电网运行经济性、稳定性，从而降低用户用能成本并获取补贴收益。

虚拟电厂助力负荷资源需求响应场景

针对不同的响应模式，虚拟电厂能够实现资源管理、响应能力分析、申报、执行、效果评估、补贴申办等，在响应接入、响应过程管理中更加方便快捷。

图2 高效需求响应业务流图

（一）负荷资源库搭建的关键技术应用

完成签约用户的可调节负荷资源的入库建档工作，接入用户侧资源主要包括以下几个部分：

1、商业楼宇

此类型用户可调负荷主要是中央空调，因此将中央空调作为主要参与需求响应对象。虚拟电厂可根据气温等气象信息开展空调负荷预测，实现空调负荷调度管理、批量化聚合等功能，规模化实现需求响应。

商业楼宇参与需求响应方案如下图3“多维负荷资源库构建方案图”所示。

图3 多维负荷资源库构建方案图

在用户的空调控制室机房安装虚拟机组控制器，虚拟机组控制器通过4G/5G专用VPN通道与虚拟电厂平台进行数据交互；在虚拟机组控制器旁安装运行状态采集与分析模块，与虚拟机组控制器网络互联，通过远程控制或本地控制，实现空调负荷的柔性调节；增加空调机组负荷采集模块，包含智能电能表及配套的电流互感器等；增加空调运行控制模块，以实现远程调度管理。

2、工业园区

工业企业可调负荷接入虚拟电厂管控平台，可实现工业负荷柔性调控，支撑虚拟电厂平台开展清洁能源消纳、调度应急控制和需求响应调控。

此类型用户可调负荷主要包括工业企业生产设备、生产线、空调负荷等，为了参与实时需求响应调控，工业企业需实时监测具体可调设备及产线，设置用户分路用电监测及可调设备监控。

工业企业参与需求响应方案如上图3“多维负荷资源库构建方案图”所示.

虚拟机组控制器可根据当前设备运行负荷、运行状态、各类时间变量，运用边缘计算能力，实时计算该工业企业的各可调负荷资源设备的需求响应能力以及总的需求响应能力，包含可调容量数据、需求响应准备时间、需求响应可持续时间等，并上报给虚拟电厂平台。虚拟电厂根据负荷预测和峰谷时段预测等，生成需求响应策略，促进企业用户需求响应更高效。

3、分布式能源

开展分布式能源接入虚拟电厂管控平台，实现分布式光伏可观可测可调可控，同时优化采集终端程序，实现低压光伏用户和专变光伏用户的分钟级数据采集，实现光伏用户的刚性和柔性控制。

此类型用户参与需求响应方案如上图3“多维负荷资源库构建方案图”所示。需安装虚拟机组控制器和数据采集设备，虚拟机组控制器通过4G/5G专用VPN通道，实现分布式能源数据和虚拟电厂平台互动传输，支撑多能互补，辅助电网调峰调频。

4、电动汽车

对于安装在居民社区中的“联网通办”私人充电桩，通常是可调负荷的慢充充电桩，依据峰谷分时电价等经济措施和智能控制措施，将电动汽车充电负荷引导到配电变压器负荷低谷时段充电，提升配电电源利用率，降低充电费用，降低电网调峰压力。

对于充电场站等公用充电桩，通过充电电流批量调节等手段，形成虚拟负荷体，参与电网需求响应。

此类型充电桩用户参与需求响应方案如上图3“多维负荷资源库构建方案图”所示。需安装虚拟机组控制器和数据采集设备，虚拟机组控制器通过4G/5G专用VPN通道，实现电动汽车充电桩数据和虚拟电厂平台的互动传输，使得用户具备负荷调控响应需求的能力。

（二）虚拟电厂平台开展邀约需求响应

基于虚拟电厂平台开展邀约型需求响应服务，支撑电力用户参与电网削峰填谷、调峰调频，提高电网运行经济性、稳定性，从而降低用户用能成本并获取补贴收益。负荷聚合商成立专门的运营机构来负责需求响应业务，处理包括参与需求响应申请、竞价、执行和补贴发放等流程。

图4 邀约需求响应流程

虚拟电厂平台需求响应模块接收调控需求指令后，制定调控策略、分解调控容量并下发给各负荷聚合商或者直接需求响应用户来执行指令。

调控执行完成后，向需求响应主站反馈执行结果信息和参与用户明细信息等。基于虚拟电厂平台开展邀约型需求响应服务，其主要业务场景可以分为以下两部分：

1、日常管控类

需求响应日常管控类业务主要是基于需求响应的事前准备阶段的业务场景，主要包括响应预案管理、负荷资源管理（接入、监测等）、响应能力分析、响应策略等几大模块。

电网公司发起需求响应预案并接入和监管负荷资源，政府审核电网公司发起的需求响应预案，直接需求响应用户和负荷聚合商对响应能力进行分析并制定响应策略，按照策略来执行需求响应，满足约定削峰、实时削峰、约定填谷、实时填谷。

2、事件执行类

需求响应事件执行类业务主要是基于需求响应事中执行、事后优化迭代的业务场景，主要包括响应事件管理、响应执行、响应效果评估、响应补贴管理等几大场景。

电网公司根据虚拟电厂平台的负荷预测情况，发起需求响应邀约，响应事件包括向电网用户推送响应潜力分析情况、策略辅助决策等，电网用户邀约执行响应；和电网公司就直接需求响应用户和负荷聚合商的响应执行情况来评估响应的有效性，政府相关机构审核补贴，审核通过后电网公司发放补贴。

结语

“虚拟电厂”既可以辅助消纳大量可再生能源，亦可以支撑电网供电和用电达到供需平衡，从而解决需求响应削峰填谷的问题，支撑多能互补、最大程度提升能源利用率、缓解电力紧张和能效偏低矛盾。

随着新型电力系统的改革浪潮和电力数字化技术发展，我国以虚拟电厂为生态的新模式、新技术将迅速崛起，笔者相信，虚拟电厂的高速发展将在十四五期间迎来高光时期。

【参考文献】

[1] 李彬,陈京生,李德智,石坤,等. 我国实施大规模需求响应的关键问题剖析与展望.华北电力大学电气与电子工程学院,北京市昌平区 102206，LI Bin, CHEN Jingsheng, LI Dezhi, SHI Kun,et al.Analysis and Prospect of Key Issues in China’s Demand Response for Further Large Scale Implementation.School of Electric and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Changping District, Beijing 102206, China

审核： 章胜

作者： 胡倩

部门：朗新科技集团 售前支持部