多元可调控负荷协同管理系统建设导则

4多元可调控负荷协同管理系统建设导则本标准规定了多元负荷协同管理系统建设的基本原则，包括系统总体架构、负荷数据采集与处理、负荷数据监控与预测、聚合与分析决策、系统管理与安全性等内容。本标准适用于多元可调控负荷管理系统的设计、研发、建设和运行，适用于工业、商业、公共建筑、园区、虚拟电厂等典型应用场景。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T33607智能电网调度控制系统总体框架GB/T32672电力需求响应系统通用技术规范GB/T36572电力监控系统网络安全防护导则DL/T533电力负荷管理终端DL/T1709.3智能电网调度控制系统技术规范第3部分：基础平台DL/T1709.4智能电网调度控制系统技术规范第4部分：实时监控与预警DL/T1709.6智能电网调度控制系统技术规范第6部分：调度管理DL/T2473.1可调节负荷并网运行与控制技术规范第1部分：资源接入DL/T2473.3可调节负荷并网运行与控制技术规范第3部分：负荷调控系统DL/T2473.4可调节负荷并网运行与控制技术规范第4部分：数据模型与存储DL/T2473.13可调节负荷并网运行与控制技术规范第13部分:电力系统二次接口T/CES205新型电力负荷管理系统功能要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。53.1可调控负荷AdjustableLoad可调控负荷是指可以根据电力系统或能源网络的需求,灵活调整其用电功率或用电时间的负荷。3.2负荷协同管理系统LoadCollaborativeManagementSystem负荷协同管理系统是一种基于新型电力负荷管理理念的系统，通过整合多种负荷资源（如柔性负荷、分布式能源等采用协同控制策略，使不同类型的负荷资源在时间和空间上相互配合，以满足电力系统的供需平衡和运行优化需求，实现对电力系统负荷的动态监测、预测、调控和优化管理。3.3负荷聚合商LoadResourceAggregator将某一区域中各类可调节负荷实时运行信息汇集，进行统一管控和运营的单位或者部门。聚合方式可以是单一聚合，如容量较大的大工业负荷：也可以多体聚合，如数量众多的分布式小负荷。聚合商可以是社会上各类第三方运营商，也可以是承担负荷聚合职责的地市级调度机构或电网营销部门等。3.4数据交互DataInteraction数据交互是指主体之间以数据的形式进行交流和协作的过程。在负荷管理系统中指不同数据源之间通过某种方式（如网络、文件传输等）进行数据的传递和接收，以实现信息的互通和共享。3.5可视化Visualization利用计算机图形学和图像处理技术，将抽象的数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，再进行交互处理的理论、方法和技术。4基本原则多元可调控负荷协同管理系统包括负荷数据采集与处理、负荷数据监控与预测、聚合与分析决策、系统管理与安全等功能，是开展多元负荷调控业务的主要技术支撑，其总体原则如下：1）结构体系应符合GB/T333607要求；2）应采用模块化设计，可根据实际需求灵活选配。3）应具备对多元可调节符合资源的接入、监视、分析决策、调控，支持负荷资源参与电网调控运行；64）应能从相应级别、分布空间、调节方向等多个层面，实现对多元可调节负荷资源的实时聚合；5）应能实时跟踪、分析负荷运行变化并进行优化调整和控制；6）应能在线分析和评估运行风险，即使发布告警、预警信息并提出预防控制策略;7）应与调度管理应用系统、用电信息采集系统等进行集成，满足不同业务场景下的应用需求;8）应遵循标准化原则，满足安全性、可靠性、开放性、实用性及先进性的要求，实现各项应用的一体化设计，具备良好的可维护性、可扩展性。5系统架构多元可调控负荷协同管理系统功能架构，如图所示，从功能分类、模块设计和业务流程角度展示了多元可调控负荷协同管理系统的负荷数据采集与处理、负荷数据监控与预测、聚合与分析决策等功能，以及统一汇集支撑组件等功能架构设计。负荷控制目标本地需求/调节能力申报数据监控与预测系统管理与安全需求发布数据采集图1多元可调控负荷协同管理系统的总体架构7展示层移动移动App端聚合与分析决策负荷资源调节负荷资源调节负荷资源聚合负荷资源聚合负荷数据分析负荷数据分析全景监控全景监控数据监控与预测调节性能测试调控策略制定人工负荷调节调节性能评价调节效果统计实时负荷监控调节性能测试调控策略制定人工负荷调节调节性能评价调节效果统计实时负荷监控调节效果评估调节效果评估数据采集与处理实时数据计划数据运行数据数据校验数据存储数据处理链路监视与管理实时数据计划数据运行数据数据校验数据存储数据处理链路监视与管理交互方式交互方式系统管理与安全系统管理系统管理权限管理权限管理用户管理用户管理图2多元可调控负荷协同管理系统功能模块6负荷数据采集及处理多元可调控负荷协同管理系统应支持对各类资源实时数据采集功能。6.1采集内容及要求a）应支持接入不同类型聚合商类型的业务数据，包括工业、商业、园区、电厂等类型。b）应支持接入不同粒度（地区/台区/并网点等）的不同种类（电力负荷、热力负荷等）的多元负荷聚合数据；c）应支持采集的数据类型包括可调节负荷资源的实时数据、运行数据及计划数据等；d）应支持采集的数据内容包括电压、电流、有功功率、无功功率、运行状态、维持时间、实际容量、不同响应级别的上/下调裕度、响应时间、计划值等。6.2交互方式a）应支持接收聚合运营平台主动推送的变化数据；b）应支持周期或触发方式，向聚合商运营平台召唤全量实时数据；c）应支持向聚合商运营平台下发APC调节指令和调度计划曲线数据；d）应采取认证加密措施，对双方的身份进行认证，对传输的数据内容进行加密，防止数据丢失和篡改；8e）多元负荷调控系统在与聚合商运营平台交互时，应支持冗余网络通道；f）应支持REST、SOAPWebService等跨平台网络服务接口、E文本文件等常规调度规约实现与负荷聚合商的通信；g）应支持各级负荷调控系统间静态模型和实时、控制及市场类数据的可靠交互。6.3数据处理a）应支持状态量数据处理，包括但不限于负荷可调节状态、数据刷新状态等；b）应支持模拟量数据处理，包括但不限于有功、无功功率、资源响应级别、响应时间、可下调量、持续时间等；c）应支持按照资源类型、地域分布、分区属性等维度的自动统计；e）应支持用户通过公式定义计算，按需计算统计负荷资源相关数据；f）应支持对单体负荷在线状态的实时判断和聚合商在线率指标的实时计算。6.4数据存储应支持对多元可调控符合协调管理系统数据的存储管理，应符合以下要求：a）具备可靠的数据存储和处理能力，以支持数据的长期存储和分析。在数据存储方面，应考虑数据容量、存储方式、备份策略等因素；b）具备高度的安全性和稳定性，以确保数据和系统的安全、可靠和稳定，在安全方面，应考虑数据加密、网络防护等因素。在稳定性方面，应考虑系统容错、负载均衡、高可用性等因素。7负荷数据监控与预测7.1数据校验a）基于资源特性以及与电网模型的关系，结合历史数据特性等情况分析数据的有效性，通过对资源范围划分，分析量测、位置、时间等数据关联关系，实现资源数据校核功能；b）应支持单体量测和聚合量测数据的一致性校验并滚动计划聚合商合格率，不一致时告警提示；c）应支持对多元可调控负荷协调管理系统量测数据进行完整性校验，能够向聚合商召唤设定历史时刻的量测数据，以提高负荷数据的完整性；d）应支持从聚合商平台获取相关电量数据，实现对负荷资源功率数据正确性校核；e）应支持负荷资源数据刷新、跳变、不变化等常规的数据可用性校核并计算考核指标；f）应支持根据数据类型、数据刷新时间尺度等维度的差异性，为负荷数据配置数据质量码，以反映数据的质量状况。97.2负荷资源监视基于负荷管理装置实时采集数据,通过资源分区、分类、分层聚合分析,实现对负荷资源调节控制过程的全流程监测。应提供面向多元负荷调控场景的监视功能，利用可视化手段实现对充电桩、智慧楼宇空调、分布式储能、电采暖、大用户等各类可调节符合及聚合商资源的展示：a)支持对负荷或聚合商图元的负荷调控场景画面显示；b)支持基于GIS的多元可调控负荷资源逐层展示；c)支持上下级负荷调控系统间的业务图形调阅；d)支持将多元可调节负荷资源汇集展示；e)支持根据多元可调节负荷资源类型进行分类展示；f)支持按照地区、分区展示多元可调节负荷资源信息；g)支持对多元可调节负荷数据质量实时分析评估功能，包括聚合负荷和单体负荷维度。7.3预测a)支持根据历史数据和相关算法来预测负荷的需求量，以优化电力资源分配；b)支持按照不同周期来预测负荷需求量，分别对应小时、天、周、月以及年的预测周c)支持不同场景对负荷预测的精度要求不同；支持根据历史数据，对潜在的故障自动识别并进行预警功能。8聚合与分析决策8.1负荷聚合对接入的负荷资源调节能力，应从调节区域、响应级别、调节方向、适用场景(调峰、调频、备用和事故处置)等方面进行聚合，形成面向不同调节区域、响应级别、调节方向和场景的聚合调节能力。a）应支持按照地区、分区(供区)、变电站、主变压器、台区多个维度对负荷资源实时聚合；b）应支持按照响应时间等级差异对可调节负荷资源进行实时聚合；c）应支持按照向上、向下调节为对象，对可调节负荷资源进行实时聚合；d）应支持按照调峰、调频和备用等场景，对可调节负荷资源进行实时聚合；e）应支持按照调节区域、响应级别、调节方向对可调节负荷资源进行综合聚合；f）应支持按照人工设定或自动周期将负荷调节能力的综合聚合结果，向上级负荷调控系统实时报送。8.2分析决策应支持对各类资源聚合分析、灵敏度计算及调节辅助决策功能，可参照DLT1709.4的要求。8.2.1负荷计算应具备对参与市场调节的聚合商进行基线负荷曲线计算的能力，所计算的基线负荷可作为评价聚合商对调节指令执行情况的参考依据。a）应能选择日前不少于7个相似日的历史负荷数据参与计算，并排除不合要求的日期。b）相似日的选择时间间隔不应超过系统设置距离响应日前的最大天数。c）应具备基于相似日曲线计算基线负荷的功能，获得日前初始基线负荷。d）应具备计算负荷资源日内负荷曲线的功能，实现在日前基础上进行滚动修正。e）应能考虑检修计划及负荷检修容量对基线负荷的影响。f）应能计及日内突发事件对负荷基线的影响，对负荷基线进行修正。8.2.2应根据调节成本优先、调节能力比例、调节性能优先等规则，生成负荷调节辅助策略，具体如下：a）调节成本优先：根据各个聚合商调节报价，按照调节费用最小为目标，生成每个聚合商调节量。b）调节能力比例：根据各个聚合商可调节能力，按照其占聚合商可调节能力总加的比值，对调节总量进行比例分配，生成每个聚合商的调节量。c）调节性能优先：具备将聚合商的历史响应效果作为调节总量分配的权重，在各个聚合商的调节量分配时予以考虑。d）综合调节：具备按照以上三种组合的方式，生成负荷综合调节策略。8.2.3负荷调节策略应能根据电网未来运行态势，提前15min-lh滚动计算更新。8.2.4具备人工对负荷调节策略生成的结果进行修正的能力。8.3策略调控8.3.1调控指令a）应支持负荷调节量、响应开始时间、调节方向和响应持续时间的设定。b）应支持负荷响应级别设定，如秒级、15min、30min、1h、2h等。c）应支持按照全网/省市/地区/分区(供区)/变电站/台区等不同调节范围进行负荷调节指令设定。8.3.2调控交互过程a）应支持根据分析决策计算生成负荷调节策略。b）应支持根据负荷调节策略，自动完成负荷调节资源选择以及调节指令设定。c）应支持由人工发起负荷调节交互流程，手动调整调节指令值并对设定的调节指令进行校验。d）负荷调控系统与聚合商运营平台间调节时应满足预置、执行等交互过程，具体要求如下：负荷调控系统向聚合商发送负荷调节预置指令；聚合商运营平台接收到预置指令后，对调节指令进行校核确认，并向负荷调控系统返回负荷调节预置反校指令；负荷调控系统接收到聚合商运营平台返回的负荷调节预置反校指令时，如反校失败则终止交互过程，并下发调节撤销指令；如反校成功则下发负荷调节执行指令；聚合商接收到负荷调控系统发出的调节执行指令后，回复负荷调节执行确认指令，并按时间要求完成调节过程，并上送调节执行结果信息。8.3.3自动功率控制a）应支持包含多级调度不同可调节负荷在内的源网荷储多类型控制对象的统一分段一体化建模。b）控制对象的参数应包括可调节容量、可调节状态、可调节范围(上限、下限)、负荷安全约束、功率禁止调节信号和资源所属电网分区等。c）支持采用遥调或遥控方式对不同类型可调节负荷下发功率绝对值、功率增减量或启停中断信号等调节目标类型。d）支持对下级电网聚合调节资源的等效控制模型构建和功率控制指令转发。下级电网负荷调控系统应支持对上级电网负荷调控系统下发的聚合负荷控制指令的分解下发和闭环执行功能。8.3.4调控性能评价a）应能根据聚合资源响应主站下发指令情况，实时计算统计聚合商调节性能指标，按照指定周期将统计结果通过文件或数据库同步等方式提供给考核分析类应用。b）调节性能指标至少应包括聚合商响应速率、响应延时度、调节相似度和调节精准度等指标。c）调节性能评价不仅包括聚合负荷控制对象，还应包括对聚合商聚合的单体负荷调节贡献评价。9系统管理与安全性9.1权限管理应具备权限管理功能，支持从调度控制系统接入用户基础信息；支持根据用户角色设置访问规则与策略，来保证资源访问安全；支持识别调度控制系统用户登录标识。9.2聚合商管理应支持根据聚合商提供的调节量、调节性能和响应级别等信息，对聚合商进行准入审核。包括以下功能：a）应提供聚合商的注册申报功能，包括聚合商名称、可调节总量、资源类型和规模、最大上/下可调节空间和响应性能级别等；b）应提供对聚合商的准入审