虚拟电厂智慧管理平台

构建"聚合资源、智能调控、市场协同、碳电联动"的新型电力系统

平台概述

虚拟电厂智慧管理平台是应对能源结构转型与新型电力系统建设需求的一体化解决方案。平台通过聚合分布式光伏、工商业储能、可调节负荷等分散资源,形成规模化虚拟调节能力,实现电力资产的数字化、智能化管理,推动电力系统从"源随荷动"向"源荷互动"转变,助力实现"双碳"目标。

≥12亿
千瓦风电太阳能装机目标
≤3%
超短期光伏预测误差
≥99%
系统可用率
30-60秒
工业负荷响应时间

核心价值

聚合分散资源

标准化接口聚合分布式光伏、工商业储能、可调节负荷,形成规模化虚拟调节能力,提升资源利用效率。

智能协同调控

依托先进预测算法与调度模型,实现发电、负荷、储能的精准预测与协同调控,平衡电网供需。

市场交易协同

对接省级电力交易中心与电网调度系统,支持虚拟电厂作为独立主体参与电力市场交易,拓宽收益渠道。

碳电联动管理

融合碳流追踪技术,打通绿电交易与碳管理链路,实现能源利用与碳减排的双重目标。

国内电力市场现状与需求痛点

核心矛盾:可再生能源快速增长与电网稳定性需求

国家"双碳"目标明确2030年非化石能源占一次能源消费比重达25%左右,风电、太阳能总装机超12亿千瓦,但可再生能源(风电/光伏发电波动±30%)的间歇性与电网稳定性需求存在突出矛盾,弃风弃光现象频发。

电网峰谷差压力增大

工业产业负荷波动显著,导致电网峰谷差压力逐年增大。传统电网建设投资大、利用率不足30%,城市中心区土地紧张,新建变电站与输电走廊成本高、征地难。

分散资源缺乏统一管控

分散的分布式电源、储能资源及中小用电企业缺乏统一管控手段,能源利用效率偏低,企业用电成本居高不下,这些现状共同催生了对虚拟电厂的迫切需求。

系统灵活性与韧性不足

传统电力系统灵活性不足,难以应对可再生能源的大规模并网和极端天气事件,需要新的技术手段提升电网灵活性与抗风险能力。

关键数据指标

±30%
可再生能源发电波动
<30%
传统电网利用率
逐年增大
电网峰谷差压力
成本高
新建变电站与输电走廊

平台解决思路:聚合资源·智能调控·市场协同·碳电联动

聚合分散资源

通过标准化接口与通信协议,聚合分布式光伏、工商业储能、工业/商业/民生类可调节负荷等分散资源,形成规模化虚拟调节能力。

智能预测与调控

依托先进的预测算法与调度模型,实现发电、负荷、储能的精准预测与协同调控,通过"源荷互动"平衡电网供需,削峰填谷缓解峰谷差压力。

市场交易协同

对接省级电力交易中心与电网调度系统,支持虚拟电厂作为独立主体参与电力中长期、现货及辅助服务市场交易,拓宽收益渠道。

碳电联动管理

融合碳流追踪技术,打通绿电交易与碳管理链路,实现能源利用与碳减排的双重目标,构建"预测-调度-交易-碳管理"全链条服务体系。

三级调节机制

日前

日前邀约

基于负荷与发电预测,提前一天制定调度计划,参与电力市场交易

小时

小时级响应

根据实时电网状态,调整资源出力与负荷,参与调峰服务

分钟

分钟级控制

快速响应电网频率波动,提供调频服务,储能响应≤2秒

全链条服务体系

平台构建"预测-调度-交易-碳管理"全链条服务体系,通过数据驱动实现电力资产的数字化、智能化管理,从源头上解决电力系统灵活性不足的问题,推动能源结构优化与低碳转型。

平台三层架构与核心功能

聚合层:多源数据采集与接入 数据基础

设备接入:通过智能电表、传感器、边缘控制器等设备,实时采集分布式电源、储能、可调节负荷的电力数据与设备状态

通信协议:兼容 Modbus-TCP、IEC61850 等多种通信协议,保障多源设备接入

数据采集:实时数据存储3年以上,历史数据存储5年以上,保障数据质量与安全

调控层:智能调度与优化控制 核心引擎

调度对接:构建智能调度平台,与电力交易中心、电网调度系统对接

三级调节:实现"日前邀约 — 小时级响应 — 分钟级控制"三级调节机制

优化控制:完成资源优化配置与调度指令下达,工业负荷响应时间30-60秒,商业负荷5-10秒

应用层:多场景业务应用 价值实现

业务覆盖:覆盖政府辅助服务、需求侧响应、能效管理、市场交易、碳数据监测等多场景

可视化展示:提供全域运营驾驶舱,直观展示源荷储实时状态

运维管理:配套设备状态监测、远程诊断、日志审计等运维功能

平台核心功能

数据管理

支持多源数据接入、清洗预处理、分类存储与检索,实时数据存储3年以上,历史数据存储5年以上

预测分析

光伏/风电功率预测(超短期误差≤3%)、负荷预测(短期MAPE≤5%)、电力价格预测,为调度与交易提供数据支撑

调度控制

实现源荷储协同调度,针对不同负荷类型制定差异化响应策略,储能调频响应≤2秒

市场交易

提供市场分析、中长期合约管理、自动申报等功能,支持96个时段负荷申报与多市场交易参与

可视化驾驶舱

全域运营驾驶舱直观展示源荷储实时状态,提供设备状态监测、远程诊断、日志审计等运维功能

安全防护

采用加密存储、访问控制、隔离网闸等措施,满足等保三级要求,年可用率≥99%

关键技术

预测算法模型
联邦学习协同优化
区块链碳流追踪
IoT物联网技术
大数据分析
AI智能调度

管理效益与成功案例

经济效益

  • 降低用电成本:通过错峰生产、绿电替代、市场交易收益等方式,为企业节省电费支出
  • 延缓电网投资:通过需求响应削峰填谷,可延缓30%的电网升级投资
  • 拓宽收益渠道:企业参与辅助服务、需求侧响应可获得额外补贴

社会与环境效益

  • 提升能源利用效率:新能源利用率提升至92%以上,减少弃风弃光现象
  • 减少碳排放:同等调节容量下,年减少碳排放约189万吨
  • 保障电力安全:增强电网灵活性与抗风险能力

治理与产业效益

  • 创新能源治理模式:构建"政府引导+市场运作"机制
  • 带动产业发展:催生物联网、大数据、人工智能等相关产业落地
  • 培育本地团队:契合2030年千亿元级虚拟电厂市场规模发展趋势

成功案例:西乡县城市级虚拟电厂

资源聚合成效

成功聚合分布式光伏15MW,工商业储能8MWh,可调节负荷25MW,形成48MW的虚拟调节能力,相当于一座中型调峰电厂。

光伏15MW 储能8MWh 负荷25MW

运行效果

年提供调峰服务120次,参与辅助服务市场交易86次,平均响应时间≤5分钟,新能源利用率从78%提升至94%。

调峰120次 交易86次 94%利用率

经济效益

年节约电费支出约1200万元,获得市场交易收益约800万元,延缓电网投资约5000万元,投资回收期仅3.2年。

节约1200万 收益800万 回收期3.2年