虚拟电厂管理平台设计开发总体方案.docx

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1、虚拟电厂管理平台设计开发总体方案4.1总体架构虚拟电厂管理功能包含客户管理功能，电力数据采集功能，用电负荷预测功能，光伏发电预测、储能负荷预测，需求响应能力评估功能，需求响应项目管理功能，自动响应功能，邀约需求响应功能，虚拟电厂调控功能，用户结算功能，评价与监管功能。虚拟电厂应用功能架构如下图所示。虚拟电厂运行架构如图所示，按照“统一管理、分布式接入、协同调控”运营管理模式，以电力物联网为基础，通过智能边缘计算、感知终端，运用囊括终端智能感知、数据智能融合分析、辅助管理决策等技术方式，构建虚拟电厂平台。虚拟电厂实现分布式资源的分区聚类，形成类似传统电厂的外特性，向虚拟电厂集控平台提交注册信息、

2、报价信息以及合同信息。虚拟电厂集控平台，负责审核虚拟电厂准入条件满足情况、接入方案、虚拟电厂外特性、虚拟电厂档案以及响应信息，接收调度云调用信息，上报响应信息。虚拟电厂交易平台依托现有统一电力市场交易平台，接收调度云下发的调度需求以及虚拟电厂集控平台提交的准入审核结果、虚拟电厂外特性和执行认定成果，结合虚拟电厂上报的注册、报价以及合同信息，进行市场出清，并同时向虚拟电厂主体、虚拟电厂集控平台以及调度云多方公布出清结果。A类虚拟电厂CPS（信息物理系统，Cyber-Physica1Systems）主要包含工商业楼宇空调，用户侧储能和工业用户负荷。对这三类对象进行实时调减，参与电网“削峰”辅助服务

3、交易。B类虚拟电厂主要大用户、自备电厂、分布式光伏和三联供等几类，对这几类对象进行邀约调增或者调减，参与电网“削峰填谷”辅助服务交易。充分发挥虚拟电厂在电力交易和辅助服务等方面的灵活性调节作用，通过市场机制和价格信号鼓励和引导虚拟电厂发展，实现缓解电网调峰压力，促进清洁能源消纳，具有巨大的经济、社会以及环保效益，为保障城市电网安全、促进城市绿色发展作出巨大贡献。1、设备层：底层需求侧虚拟电厂资源，本项目只考虑楼宇中央空调和电动汽车负荷；2、控制层：在公共楼宇部署空调智能控制终端，开发接口对接电动汽车平台，使得虚拟机组层可以与其对接控制需求侧资源；3、虚拟机组层：建设虚拟机组控制系统。监测控制运

4、营虚拟电厂资源，与柔性控制资源之间是集中式的控制方式，主动聚合虚拟机组资源，而终端用户向其让渡了资源的控制权，使得虚拟机组可通过价格或其它信号控制需求侧资源；4、虚拟电厂层：建设虚拟电厂平台。虚拟电厂下辖数台虚拟机组，与虚拟机组之间是分散式的控制方式，即包括指令的上传下达、数据监测。虚拟电厂平台直接参与电力市场交易，接受调控云响应指令。虚拟电厂平台主要包含应用服务器、数据库服务器、前置采集服务器、通信服务器等实现系统运行，并通过接口服务器与其他业务系统进行数据交互。为了对调控进行优化，在调控云平台上建设虚拟电厂功能后，具备对用户侧的信息采集，对用户的设备的运行负荷进行实时监控、对虚拟电厂的响应

5、数据进行有效管理和综合分析、与调峰辅助服务系统进行衔接等功能。Jd调度中心（虐拟电厂海平团负荷最合陶虐咫电厂0SSTftSnSR测总实的XSB实时负荷记录虚拟电厂协控系统（以下简称系统），核心功能是完成与虚拟电厂平台的调峰负荷通知的下发与为虚拟电厂平台提供竞价通道，提升电网调峰能力以及实现对柔性负荷的需求侧相应，缓解电力供需矛盾。该系统的面对用户对象是电力公司的调度人员。系统分为数据采集及控制服务端和数据同步服务端，其中数据采集控制服务端包括：数据采集模块、数据分析模块、信息管理模块、调峰控制模块和数据库；数据同步服务端包括：信息同步模块（系统信息、实时信息、实时可调容量）、调峰控制模块。虚拟

6、电厂系统虚拟电厂系统将接入参与辅助调峰服务的企业，采集企业的负荷、电流、电压和电量等实时数据。通过对采集的数据分析，可以获得负荷聚合商、区域和企业的实时负荷曲线，为作为辅助调峰服务的依据。电网调度平台在需要进行调峰的时候，通过虚拟电厂协控平台通知虚拟电厂对参与调峰的企业的用电进行调控，虚拟电厂系统会根据系统调峰策略服务作出最优的调峰方案，将调控指令发送到参与调峰企业进行调峰处理，以保证电网的稳定及发电质量。虚拟电厂系统主要包括以下功能：1 .网络通信及用电信息采集(I)网络通信模块建立控制中心与区域内各对象之间的双向信息连接，从物理层、数据链路层等各个层面保证数据通信的快捷与畅通。(2)用电信

7、息采集模块实现监测装置在线监测，数据采集类型，模拟量类型，可采集的模拟量有：有功功率，无功功率，视在功率、功率因素、电压，电流，频率等。状态量类型，可采集的状态量有：开关量状态，并网点状态，断路器及隔离开关的位置信号，事故跳闸总信号，有载调压变压器分接头位置，预告信号，保护动作信号，下行通道故障信号，装置主电源停电信号，机组运行状态信号，手动/自动位置信号。及时、完整、准确地为调度管理提供电力用户实时用电信息数据，主要包括历史用能查询、用户用能排名、用户用能服务、用户用能报表、能效评估等功能。2 .基础信息服务其中包括调峰区域管理，虚拟电厂管理、测点配置、企业信息管理、监测设备管理、通讯网关管

8、理、设备管理等基本信息等管理服务。调峰控制服务和调峰策略服务，处理由兰考调度中心通过虚拟电厂协控系统发来的调峰指令，虚拟电厂系统根据调峰策略服务计算最优的调峰策略，包括调峰负荷量及报价等信息，将这些信息通过虚拟电厂协控系统发送给兰考调控中心，调控中心接受该策略后确认是否执行该调峰指令，确认结果通过虚拟电厂协控系统发给虚拟电厂系统，虚拟电厂系统根据调控指令对参与调控的企业在指定的时间执行指定的时长的调峰指令。3 .系统管理服务提供系统的认证、授权服务。包括用户管理、角色管理、菜单管理及授权管理相关功4.1.1 能。系统应用框架图如图所示。4.1.2 功能分布概览4.1.3 应用功能4.1.3.1

9、 虚拟电厂管理平台一级功能模块名称二级子模块名称末级功能名称末级功能工作简述系统首页系统首页地图展示展示企业运行情况、天气情况、电网调控、能耗使用，可切换不同对象进行展示气象信息地市可上调和可下调资源排行展示负荷晴雨表展示当前、当日、当月最高能耗值负荷曲线根据企业所在行业对设备的负荷分布情况进行展示用能统计统计不同对象下用能统计峰谷电量统计不同日期下的峰谷电量使用情况电网互动展示雨电网互动记录用电排名展示不同设备下用电排名可切换不同时间段柔性调控管理设备可调负荷模型设备可调负荷模型根据天气、温度、负载实时计算不同时段内的设备可调负荷设备调配策略根据不同设备物理能耗模型制定具体调配策略柔性调控仿

10、真根据调控策略执行仿真故障管理故障管理故障分类通过报警规则展示企业下设备所有的报警数据，可多条件筛选设备故障规则引擎添加设备、设置设备的报警规则、设备数据上报设备故障诊断故障诊断动态报警结合报警大数据和报警上传记录算法分析生产报警原因能效分析能效分析计算设备最优能耗实时计算设备最优能耗计算统计企业最优能耗实时计算企业最优能耗调度仿真调度仿真调度控制调度控制设备节能统计设备节能统计企业节能统计企业节能统计节能调控设备运行监测节能调控设备运行监测负荷管理负荷管理设备节能对比设备节能对比企业节能对比企业节能对比设备节能排名设备节能排名企业节能排名企业节能排名能源流向图能源流向图峰值分析峰值分析定额K

11、P1管理定额KP1管理可调负荷管理可调负荷管理企业管理企业管理增删改查可调负荷与企业绑定管理虚拟电厂与企业市场化交易业务绑定后台管理后台管理用户管理用户增删改查角色管理角色增删改查模块管理系统模块增删改查权限管理权限管理电网互动数据总览调控记录查询根据时间、状态分页查询调控记录可调潜力上报调控记录操作调控记录分页查询后进行单条信息的查看仿真、确认/拒绝、查看调控详情、查看评估报告操作调控记录查询任务分解展示单条记录基本信息、调控设备数量、调控值等信息调控记录操作效果评估展示单条记录基本信息、预计可调节量、实际可调节量、完成率、设备完成情况等信息任务分解气象信息气象信息展示、展示天气情况、温度、

12、湿度等信息效果评估冷热源系统信息所有接入企业的冷热源系统数据进行展示，包括压力和温度数据监测气象信息末端设备信息所有接入企业的末端设备数据展示，包括回风温度、送风温度等信息冷热源系统信息负荷曲线展示昨日、今日的负荷曲线、同时展示负荷上调和下调的项目时间跨度在图表中进行体现末端设备信息空调主机信息监控系统所有接入企业的空调主机数据，包括螺杆机、离心机数据。负荷曲线楼宇监测信息监控系统所有接入企业的设备信息，根据系统、设备标识等信息展示单个点位的实时信息及历史信息、设备所有点位的信息。空调主机信息配电系统结构图所有接入企业配电系统的设备逻辑结构。楼宇监测楼宇监测信息配电系统数据所有接入企业配电系统

13、的设备参数进行展示，包括电压、电流、状态等。充电桩系统充电桩系统充电桩管理基本管理添加维护充电桩能耗监测管理能耗监测并报警充电柱运行状态管理运行状态实时检测并控制空调系统空调系统管理空调系统管理基本管理空调系统能耗检测能耗监测并报警资产管理站点管理修改修改站点信息删除删除站点信息查询分页条件查询系统楼层信息新增新增楼层信息楼层管理修改修改楼层信息删除删除楼层信息查询分页条件查询系统设备信息新增新增设备信息设备管理修改修改设备信息删除删除设备信息查询分页条件查询系统通信设备信息新增新增通信设备信息通信设备管理修改修改通信设备信息删除删除通信设备信息查询分页条件查询系统设备厂商信息新增新增设备厂商

14、信息设备厂商管理修改修改设备厂商信息删除删除设备厂商信息查询分页条件查询系统设备型号信息新增新增设备型号信息设备型号管理修改修改设备型号信息删除删除设备型号信息查询分页条件查询系统统计配置信息新增新增统计配置信息统计配置管理修改修改统计配置信息删除删除统计配置信息查询分页条件查询系统通讯连接信息新增新增通讯连接信息通讯连接管理修改修改通讯连接信息删除删除通讯连接信息生成规约通过网关和类型生成规约查询分页条件查询系统通讯规约信息通讯规约管理新增新增通讯规约信息修改修改通讯规约信息删除删除通讯规约信息3.3部署设计3.3.1物理架构整体物理架构如图2-1所示。系统采用二级部署，一级部署部署到辅控中心，二级部署部署到用户侧。用户侧系统主要分为电力数据采集单元、需求响应信号下发控制单元以及业务处理单元。通讯安全采用防火墙方式对内外网进行安全隔离，用户通过Web客户端可以进行系统访问。用户3.3.2逻辑架构系统采用RIA、B/S相结合的系统架构，在J2EE平台上构园区空调用电负荷管理系统平台的整体技术架构，架构包含主站侧和用户侧，使其具备友好的交互性、良好的灵活性、扩展性和安全性。主站侧