虚拟电厂柔性控制关键技术研究及应用.docx

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1、项目名称：虚拟电厂柔性控制关键技术研究及应用当前的需求侧响应的形式是通过与用户签订协议，在需求侧响应事件前通过发送信号或者邀约的形式通知用户何时削减负荷。目前存在的问题包括难以精准采集用户生产简况信息入库、难以考量用户在需求侧响应事件中行为的不确定性、难以采集用户的实时信息等，这一系列问题制约着当前需求侧响应资源的优化调度及其实施效果。电力需求响应平台是展开需求侧响应工作的基础，可以为工业、非工用户及居民用户参与需求响应提供综合服务。需求响应平台主要提供以下主要功能：客户管理、电力数据采集、需求响应项目管理、实时自动需求响应、用户结算管理、用户评价与行为监督等。需求响应是指电力市场价格明显升高

2、（降低）或系统安全可靠性存在风险时，电力用户根据价格信号或激励措施，改变其用电行为，减少（增加）用电，从而促进电力供需平衡、保障系统稳定运行的行为。近年来，江苏电力消费保持较快增长，用电峰谷差逐年拉大，季节性电力紧缺时有发生。2017年的最高用电负荷为10219万千瓦，最大日用电峰谷差达2058万千瓦，2018年的最高用电负荷达到10287.9万千瓦，全省部分区域存在季节性、时段性的电力缺口，持续增长的用电负荷使保持电力供需平衡的压力不断增大。用电呈现以下特点：一是负荷尖峰时长较短，2018年用电尖峰（5%）持续时间仅24.5小时；二是季节差异特点显著，空调负荷逐年上升，缺乏有效调控手段；三是

3、电网应对直流大功率失去的应急处置方式对用户生产会造成一定影响。尽管通过有序用电管理能够有效保障电网运行安全，但供需矛盾依然会对工业生产造成一定的影响,组织协调实施的难度也在不断增大。因此，通过实施需求响应，运用经济杠杆，引导电力用户主动削减尖峰负荷，提高自身电能精细化管理水平，对缓解电网运行压力、保障工业生产、优化能源配置具有十分重要的意义。从国外实践看，实施需求响应可以削减尖峰负荷5-10%,能够有效缓解供需不平衡矛盾。需求响应过程的启动、沟通、执行和效果评估等各环节都需要数据和技术平台的支撑，整个响应过程涉及到电力需求侧管理在线监测平台、电力需求响应平台、电力用户电能管理系统等。其中，电力

4、需求响应平台提供对响应用户关口负荷数据的监测，是统计实际响应效果最重要的依据；国家（省）电力需求侧管理在线监测平台对响应点的实时负荷数据进行监测，是判定响应是否正确有效执行的参考依据。当前的需求侧响应的形式是通过与用户签订协议，在需求侧响应事件前通过发送信号或者邀约的形式通知用户何时削减负荷。目前存在的问题包括难以精准采集用户生产简况信息入库、难以考量用户在需求侧响应事件中行为的不确定性、难以采集用户的实时信息等，这一系列问题制约着当前需求侧响应资源的优化调度及其实施效果。电力需求响应平台是展开需求侧响应工作的基础，可以为工业、非工用户及居民用户参与需求响应提供综合服务。需求响应平台主要提供以

5、下主要功能：客户管理、电力数据采集、用电负荷预测、需求响应能力评估、需求响应项目管理、实时自动需求响应、用户结算管理、用户评价与行为监督等。1.2主要依据1）关于进一步深化电力体制改革的若干意见（中发20159号）文2）关于推进电力市场建设的实施意见3）关于有序放开发用电计划的实施意见4）关于推进售电侧改革的实施意见5）中华人民共和国原能源部电力行业标准电力工业计算机管理信息系统建设规范6）中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例7）GB9386-88计算机软件测试文件编制规范8）计算机软件需求说明编制指南（GB9385-88）9）计算机软件开发规范GB8567-88计算机软件产品开发文件编制

6、指南10）计算机软件产品开发文件编写指南（GB8567-88）11）信息分类与代码设计能源部信息中心，199212）GB/T22239-2008信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求13）电力监控系统安全防护规定14）国家电网公司企业标准Q/GDW-200915）智能建筑设计标准GB/T50314-200016）中华人民共和国节约能源法17）企业能源审计技术通则GB17166-199718）节能监测技术通则GB/T18883-200219）民用建筑电气设计规范JGJ16-200820）电子计算机机房设计规范GB50174-9321）电子计算机场地通用规范GB2887-20022）地区电网数据

7、采集与监控系统通用技术条件（GB/T13730-92）23）低压配电装置及线路设计规范GBJ54-8324）自动化仪表工程施工及验收规范GB/50093-200225）电能计量装置技术管理规程D1/T448-200026）电力装置的电测量仪表装置设计规范GBJ63-9027）外壳防护等级BG4208-199328）企业供配电系统节能监测方法GB/T16664-199629）企业节能量计算方法GB/T13234-200930）工业企业能源管理导则GB/T15587-200831）综合负荷计算通则GB/T2589-200832）企业能量平衡通则GB/T3484-200933）工业用水节水术语GB/

8、T21534-20081.3 必要性分析近些年，国家多次出台了多项政策以推动电力需求侧管理的发展实施。国家发展改革委相继印发了电力需求侧管理办法及有序用电管理办法。2016年电力发展“十三五”规划（20162023年）中特别强调需大力提高电力需求侧响应能力。电力工业是国民经济的重要基础工业，是国家经济发展战略中的重点和先行产业。电力的供应和使用必须实时保持平衡，才能保证整个电网安全稳定运行。江苏省电力行业管理分为三个主要部分。一是以发电厂为主的发电侧，对发电企业按调度需求业务管理，政府部门负责有关协调；二是以电网企业为主的输配电段，政府部门以电网运行安全为首要，承担运行管理职责；三是以用户为主

9、的需求侧，电网企业通过装表计量和售电业务掌握用户数据，政府部门按需索取，在电力供应紧张或突发状况下，优先保障民生及公共设施用电，确保供需平衡。电力有序用电和需求响应是通过对用户进行分类分级管理，制定需求侧从预测到用户参与调整的完整流程，是保障电力系统安全稳定可靠运行的重要措施。建设由政府部门监管、运行的全行业管理服务平台，实现基础数据监测，增强全行业信息化管理程度，将更多行业管理、服务工作内容融入平台，实现“互联网+行业管理”，智能控制分析，为优化政府决策提供支撑。平台需同时考虑供给侧和需求侧，在平台上同时实现管理及服务等功能，为做服务型政府创造条件，为精细化管理提供依据。综上，平台将实现从发

10、电侧管理、重点区域用电量数据监测分析、最后到需求侧管理的全行业管理服务。1.4 效益分析需求响应是指电力市场价格明显升高（降低）或系统安全可靠性存在风险时，电力用户根据价格信号或激励措施，改变其用电行为，减少（增加）用电，从而促进电力供需平衡、保障系统稳定运行的行为。近年来，江苏电力消费保持较快增长，用电峰谷差逐年拉大，季节性电力紧缺时有发生。2017年的最高用电负荷为10219万千瓦，最大日用电峰谷差达2058万千瓦，2018年的最高用电负荷达到10287.9万千瓦，全省部分区域存在季节性、时段性的电力缺口，持续增长的用电负荷使保持电力供需平衡的压力不断增大。用电呈现以下特点：一是负荷尖峰时

11、长较短，2018年用电尖峰（5%）持续时间仅24.5小时；二是季节差异特点显著，空调负荷逐年上升，缺乏有效调控手段；三是电网应对直流大功率失去的应急处置方式对用户生产会造成一定影响。尽管通过有序用电管理能够有效保障电网运行安全，但供需矛盾依然会对工业生产造成一定的影响,组织协调实施的难度也在不断增大。因此，通过实施需求响应，运用经济杠杆，引导电力用户主动削减尖峰负荷，提高自身电能精细化管理水平，对缓解电网运行压力、保障工业生产、优化能源配置具有十分重要的意义。从国外实践看，实施需求响应可以削减尖峰负荷5-10%,能够有效缓解供需不平衡矛盾。需求响应过程的启动、沟通、执行和效果评估等各环节都需要

12、数据和技术平台的支撑，整个响应过程涉及到电力需求侧管理在线监测平台、电力需求响应平台、电力用户电能管理系统等。其中，电力需求响应平台提供对响应用户关口负荷数据的监测，是统计实际响应效果最重要的依据；国家（省）电力需求侧管理在线监测平台对响应点的实时负荷数据进行监测，是判定响应是否正确有效执行的参考依据。社会效益分析：（1）提高电网可靠性。实时自动需求响应具有快速响应的特点，对于电网突发负荷不足具有补偿作用，且相比于有序用电来说，对用户更友好，是提高电网可靠性的有效手段。（2）低碳环保。需求响应可以替代供应侧资源从而抑制供需紧张导致电能市场价格过高，避免通常是小机组的昂贵运行（燃料和维修）成本以

13、及环境污染。经济效益分析：(2)减少电网及全社会投资需求响应的效益包括电力公司可避免的发电和输配电容量成本、可变成本(发电燃料及维护、输配电的线损)、环境成本和辅助服务成本。解决了发电资源不足的问题，减少限电水平和提高资源分配的经济性。同时若考虑调峰电厂投资，则需求响应投资成本仅为同样容量规模火电厂的厂3%,社会效益极为显著。可研经济性分析和财务合规性分析该项目估算支出依据充分，费用支出合理，不存在超标准、超规格购建资产，不存在不合理频繁改造或修理的情况，资本性支出与成本性支出划分准确；不包含其他类别项目，不存在分拆立项、重复立项情况，从财务评价角度该项目满足投资评判标准，符合财务合规性。通过

14、建立有序用电管理系统和需求响应管理子系统，对有序用电执行情况及有序用电方案实施情况进行总体和实时的监控，保障有序用电方案的执行。引导用户优化用电方式和资源配置，提高效率，减少电量消耗和电力需求。帮助用户进行用电负荷曲线优化分析和生产用电成本分析，引导用户通过改变用电方式实现科学用电、合理用电和节约用电，降低用电成本，提高企业效益。通过节能改造申报系统等模块为企业节电改造及项目管理等提供必要的信息支撑，引导企业优化企业用电结构、转变用电方式，从而促进科学用电、有序用电、节约用电、智能用电。搭建电力信息交流平台，引导、扶持和培育电能服务企业，进一步规范电能服务流程，转变服务态度，提高服务水平。项目

15、运行控制流程如下图：确认完成公示结束项目运行业务生命周期如下:项目生命周期3.2业务功能需求1 .2.13 .2.2业务功能3.2.2.1系统首页3.2.2.1.1G1S地图业务功能名称GIS地图参与者系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方业务规则监控系统所有接入企业的负荷曲线，包括监控负荷曲线和基线参考负荷曲线。输入业务对象及属性企业数量、设备数量、企业设备负载情况、地市信息业务逻辑展示企业数量、设备数量、企业设备负载情况、地市信息输出业务对象及属性展示企业数量、设备数量、企业设备负载情况、地市信息功能需求描述展示企业数量、设备数量、企业设备负载情况、地市信息界面要求根据省公司统一框架界面要求布局，数据过滤条件要求有名称、地市等，支持模糊查询非功能性需求安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性状态3.2.2.1.2地市可调资源排行业务功能名称地市可调资源排行参与者系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方业务规则监控系统所有接