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文档简介

ICSXX.XXX.XX

CCSXXX

ZJSEE

浙江省电力学会标准

T/ZJSEEXXXX-YYYY

虚拟电厂信息交互功能规范

SpecificationforVirtualPowerPlantinformationinteractionfunction

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(征求意见稿)

2024-X-X发布2024-0X-0X实施

浙江省电力学会发布

T/ZJSEEXXXX-YYYY

目次

前言..............................................................................II

引言.............................................................................III

1范围.................................................................................2

2规范性引用文件.......................................................................2

3术语和定义...........................................................................2

4符号、代号和缩略语...................................................................4

5总则.................................................................................4

6总体架构.............................................................................4

6.1逻辑架构.......................................................................4

6.2物理架构.......................................................................5

7交互数据.............................................................................5

7.1通用要求.......................................................................6

7.2与调度主站系统交互数据.........................................................6

7.3与电力市场交易平台交互数据.....................................................6

7.4与新型电力负荷管理系统交互数据.................................................6

7.5与边缘终端、聚合商平台交互数据.................................................6

7.6边缘终端、聚合商平台与灵活资源交互数据.........................................6

8交互模型.............................................................................6

8.1通用要求.......................................................................6

8.2模型结构.......................................................................7

8.3交互模型.......................................................................7

8.3.1公共模型.................................................................7

8.3.2市场交易模型............................................................10

8.3.3虚拟电厂模型(VPP).....................................................11

8.3.4虚拟机组模型(VirtualUnit).............................................12

8.3.5聚合商平台模型(DispatchLoad)..........................................13

8.3.6边缘终端模型(Terminal)................................................13

8.3.7灵活资源模型(Resource)................................................14

9交互协议............................................................................15

9.1与调度主站系统交互协议........................................................15

9.2与电力市场交易平台的交互协议..................................................15

9.3与新型电力负荷管理系统的交互协议..............................................15

9.4与边缘终端和聚合商平台的即插即用交互协议......................................15

9.5边缘终端、聚合商平台接入灵活资源的交互接口....................................15

10网络安全要求.......................................................................16

附录A............................................................................17

附录B............................................................................35

附录C............................................................................39

I

虚拟电厂信息交互功能规范

1范围

本文件规定了虚拟电厂通信单元信息交互的总体架构、交互数据、交互模型、交互通信协议以及通

信网络安全要求。

本文件适用于虚拟电厂通信单元的设计、调试、运行和检测。

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/T15148电力负荷管理系统技术规范

GB/T30149电网通用模型描述规范

GB/T31464-2022电网运行准则

GB/T36572电力监控系统网络安全防护导则

GB/T40435-2021变电站数据通信网关机技术规范

DL/T476电力系统实时数据通信应用层协议

DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分:传输规约采用标准传输协议集的IEC60870-5-101

网络访问

DL/T2473.1-2022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/T2473.5-2022可调节负荷并网运行与控制技术规范第5部分:负荷能力评估

电力需求侧管理办法(2023年版)

电力并网运行管理规定(国能发监管规〔2021〕60号)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

虚拟电厂virtualpowerplant

依托负荷聚合商、售电公司等机构,通过新一代信息通信、系统集成等技术,实现需求侧资源的聚

合、协调、优化和控制,形成规模化调节能力支撑电力系统安全运行。

[来源:电力需求侧管理办法(2023年版)]

3.2

虚拟电厂运营管控平台virtualpowerplantmanagementplatform

基于调控机构调度控制系统平台部署的满足相关网络安全防护等级要求的,可接受调控业务平台,

承担与聚合商平台间交互监视、控制和电力市场等相关数据的功能模块和系统级应用,是传统调度自动

化系统功能的外延拓展,具备虚拟电厂接入管理、可调节能力评估、调控邀约发布与组织交易,出清计

算、调度指令下发、自动功率控制、收益计算分配、资源统计查询等功能。

3.3

虚拟机组virtualgeneratorset

虚拟电厂可以根据不同的需求和条件,采用单一或混合的发电模式,将多个灵活资源通过软件的方

式虚拟成一个整体,提供给其他系统发电控制的能力。

T/ZJSEEXXXX-YYYY

3.4

负荷聚合商loadaggregator

是一类需求侧负荷调节服务机构,具有通过技术、管理等手段整合需求侧资源的能力,可参与电力

系统运行,为电力用户提供参与需求响应、电力市场等一种或多种服务。

[来源:电力需求侧管理办法(2023年版)]

3.5

电力用户electricpowercustomer

通过电网消费电能的单位或个人。

[来源:GB/T31464-2022,3.1.10]

3.6

边缘终端edgeterminal

与用电系统或设备双向通信,实现数据采集、信息接收及控制执行等功能,并能够与虚拟电厂通信

单元进行信息交互的设备或系统模块,可包括用户侧负荷管理装置和虚拟电厂运营商自行安装的采集装

置等。

3.7

灵活资源flexibleresources

具备接入虚拟电厂或聚合商平台的可调节负荷、分布式发电、储能、电动汽车、充电站、换电站、

V2G、4G/5G基站等资源。

3.8

可调节负荷adjustableload

电力系统中具备技术条件参与电网调度的负荷资源,可以是满足准入条件的大用户、也可以是聚台

后的主体。通过车联网平台(电动汽车)、智慧能源服务平台(营销)、第三方独立主体(拟电厂)聚合平台、

大用户模式接入负荷调控系统,具备按照电网调度指令或既定控制策路参与调节的能力。

[来源:DL/T2473-2022,3.1]

3.9

并网点entrypoint

发电厂(机组)接入电网的连接点或电力用户的用电设备与电网的连接点。

[来源:GB/T31464-2022,3.2.3]

3.10

需求响应demandresponse(DR)

电力用户对实施机构发布的价格信号或励机制做出响应并改变电力消费模式的一种参与行为。

[来源:GB/T32672-2016,3.1]

3.11

自动功率控制automaticpowercontrol(APC)

采用信息通信和自动控制技术,通过电网调度控制系统向发电厂、大工业负荷或聚合商平台接入的

可调节负荷下达实时调节指令,实现对电网调控范围内发电机、可调节负荷等源网荷储各环节资源有功

的自动调节分配,达到满足电网实时平衡及频率调节等要求,维持系统频率和联络线交换功率在计划偏

差范围内的闭环控制过程,是传统自动发电控制(AGC)功能的进一步拓展延伸。

3

[来源:DL/T2473.5-2022,3.6]

3.12

即插即用交互协议plugandplayinteractionprotocol

与边缘终端、聚合商平台的信息交互协议,通过MQTT的通信机制,设计满足鉴权认证、通用数据ASDU、

召唤设备模型、模型变化报告、子设备、数据、参数、定值、控制命令、响应信息、响应策略、装置对

时、读装置时间、设备管理、容器管理、应用管理、日志管理等功能的主题,支撑与边缘终端、聚合商

平台之间数据、模型、应用的即插即用。

4符号、代号和缩略语

下列符号、代号和缩略语适用于本文件。

V2G:车辆到电网(Vehicle-to-grid)

COAP:受限应用协议(ConstrainedApplicationProtocol)

LoRa:远距离无线电(LongRangeRadio)

LoRaWAN:LoRa广域网(LoRaWideAreaNetwork)

5总则

5.1虚拟电厂信息交互功能应符合虚拟电厂运营管控平台、新型电力负荷管理系统、调度主站系统、

电力市场交易平台等总体架构要求。

5.2虚拟电厂信息交互交互数据包括与边缘终端/聚合商平台交互的数据、与调度主站系统交互的数据、

与电力市场交易平台交互的数据、与新型电力负荷管理系统交互的数据。

5.3虚拟电厂信息交互模型包含公共模型、市场交易模型、虚拟电厂模型、聚合商平台模型、虚拟机

组模型、边缘终端模型和灵活资源模型。

5.4虚拟电厂通信单元与边缘终端、聚合商平台之间的信息交互应满足即插即用交互协议的要求。

5.5虚拟电厂通信单元的网络安全应满足GB/T36572的要求。

6总体架构

6.1逻辑架构

6.1.1虚拟电厂的信息交互功能由虚拟电厂运营管控平台中的虚拟电厂通信单元实现。虚拟电厂信息

交互逻辑架构如图1所示。

电网调度主站系统电力市场交易平台新型电力负荷管理系统

虚拟电厂运营管控平台

虚拟电厂通信单元

调度通信交互电力市场交易交互新型电力负荷管

接口接口理系统交互接口

边缘侧资源接入交互接口

边缘终端边缘终端边缘终端聚合商平台

灵活灵活灵活灵活灵活灵活灵活灵活

资源资源资源资源资源资源资源资源

图1虚拟电厂信息交互逻辑架构示意图

T/ZJSEEXXXX-YYYY

6.1.2虚拟电厂通信单元包括调度通信交互接口单元、电力市场交易交互接口单元、新型电力负荷管

理系统交互接口单元和边缘侧资源接入交互接口单元。

6.1.3调度通信交互接口单元应具备与电网调度主站系统通信的功能。电力市场交易交互接口单元应

具备与电力市场交易平台通信的功能;新型电力负荷管理系统交互接口单元应具备与新型电力负荷管理

系统通信的功能。

6.1.4边缘侧资源接入交互接口单元应具备通过边缘终端或聚合商平台接入可调节负荷、分布式发电、

储能、电动汽车、充电站、换电站、V2G、4G/5G基站等灵活资源的功能。

6.2物理架构

6.2.1虚拟电厂通信单元在安全接入区通过运营商网络或专网接入灵活资源侧的边缘终端或聚合商平

台,信息通过正反向隔离后进入安全Ⅰ区;也可在互联网大区通过运营商网络或专网接入非直控灵活资

源侧的边缘终端和聚合商平台,信息通过防火墙或网闸后进入安全Ⅳ区。

6.2.2在安全Ⅰ区宜通过通信网关与调度主站系统进行数据交互。

6.2.3在安全Ⅳ区通过交易管理设备与电力市场交易平台进行数据交互,可通过接口设备与新型电力

负荷管理系统进行数据交互。

6.2.4支持硬件设备的弹性伸缩及应用功能部署的模块化组合,应根据不同应用的业务特性情况进行

灵活调整。例如:无需和调度主站系统进行数据交互时,硬件物理架构可不包括安全接入区和安全Ⅰ区

的硬件设备。虚拟电厂信息交互功能的物理架构如图2所示。

调度主站系统电力市场交易平台新型电力负荷管理系统

安全I区安全IV区

天文钟工作站通信网关应用、接口及交易管理设备

正反向物理隔离

数据处理、存储、应用设备数据存储设备

正反向物理隔离防火墙/网闸

安全接入区互联网大区

数据采集设备

虚拟电厂运营管控平台

运营商网络/专

运营商网络/专网

...聚合商聚合商用户用户用户

边缘边缘边缘...边缘边缘......

终端终端终端平台平台终端终端终端终端终端

...

用户侧储能电动汽车分布式发电...高载能工业负荷工商业/民用负荷...用户用户用户

图2虚拟电厂信息交互物理架构示意图

7交互数据

5

7.1通用要求

虚拟电厂通信单元交互的数据包括与调度主站系统、电力市场交易平台、新型电力负荷管理系统、

边缘终端、聚合商平台的交互数据。交互的数据内容可参见附录A。

7.2与调度主站系统交互数据

虚拟电厂通信单元与调度主站系统的交互数据要求如下:

a)应向调度主站系统上报虚拟电厂基本信息,例如总负荷、总出力、总终端数;

b)应向调度主站系统上报虚拟机组的参数信息,例如可调节功率、调节速率、可调节时间;

c)应向调度主站系统上传虚拟机组的运行信息,例如实时出力、发电量;

d)应接收调度下发的虚拟机组控制模式或控制命令,例如AGC指令;

e)应接收调度下发的计划曲线或调节功率目标值;

f)应向调度主站系统上传灵活资源聚合对象模型信息。

7.3与电力市场交易平台交互数据

虚拟电厂通信单元与电力市场交易平台的交互数据要求如下:

a)应接收电力市场交易平台下达的基线负荷信息;

b)应向电力市场交易平台交互合同信息;

c)应向电力市场交易平台上传申报信息;

d)应向电力市场交易平台上传报价信息;

e)应接收电力市场交易平台下达的出清信息。

7.4与新型电力负荷管理系统交互数据

虚拟电厂通信单元与新型电力负荷管理系统的交互数据要求如下:

a)宜从新型电力负荷管理系统中获取电能量数据,例如有功电能量、无功电能量;

b)宜从新型电力负荷管理系统中获取负荷数据,例如有功功率、无功功率、最大需量;

c)宜从新型电力负荷管理系统中获取工况数据,例如开关状态、电能表工况;

d)宜从新型电力负荷管理系统中获取电能质量数据,例如电压、电流、功率因数、谐波合格率。

7.5与边缘终端、聚合商平台交互数据

虚拟电厂通信单元与边缘终端、聚合商平台的交互数据要求如下:

a)宜接收边缘终端基本信息,例如设备名称、设备类型、生产厂商;

b)应接收边缘终端设备状态信息,例如CPU、内存、硬盘的状态;

c)应接收灵活资源基本信息,例如资源名称、额定功率、通信参数;

d)应接收灵活资源运行状态,例如是否检修、是否停运;

e)宜接收各灵活资源的地理位置信息,例如灵活资源的经纬度坐标;

f)应接收灵活资源的参数信息,例如可调节功率、调节速率、调节时间;

g)应接收各灵活资源的实时运行数据,例如实时出力、电压、电流;

h)应向边缘终端下达响应信息、响应策略和功率目标值。

7.6边缘终端、聚合商平台与灵活资源交互数据

边缘终端、聚合商平台接入灵活资源的数据要求如下:

a)应接收各资源运行状态;

b)应接收各灵活资源的实时运行数据。

8交互模型

8.1通用要求

通用要求如下:

a)模型描述格式应符合GB/T30149规范的要求。模型的描述格式可参见附录B;

T/ZJSEEXXXX-YYYY

b)模型中资源的测点应具备唯一英文名称和中文名称,中文名称仅用于描述测点的中文含义;

c)虚拟电厂信息交互模型应提供完整的测点定义;

d)与调度主站系统之间的交互模型描述应满足GB/T40435-2021附录C的要求;

8.2模型结构

虚拟电厂信息交互模型中的基本对象包括虚拟电厂、边缘终端、聚合商平台、灵活资源、虚拟机组、

交易合同、申报、报价、参数、台账、遥测量、状态量、遥控、遥调、地理位置等,信息交互模型的结

构如图3所示。

台账1

Ledger1

1虚拟电厂参数11虚拟电厂1

VPPParameterVPP1

11..*

状态量交易合同

1..*

1..*1DiscreteContract

.1

虚拟机组参数11虚拟机组.市场主体1..*申报信息

1*遥测量

VirtualUnitParameterVirtualUnitMarketSubjectReport

Analog1

11..*1..*1

遥控

1

.Control

.

*

遥调

Teleadjusting

1..*

11..*

1..*1

111

边缘终端参数边缘终端1地理位置11聚合商平台聚合商平台参数

TerminalParameterTerminal1PositionDispatchLoad1DispatchLoadParameter

11111

11

1..*灵活资源

Resource

1

1

灵活资源参数1

ResourceParameter

图3虚拟电厂信息交互模型结构

8.3交互模型

8.3.1公共模型

8.3.1.1通用台账模型(Ledger)

通用台账模型描述虚拟电厂、虚拟机组、边缘终端、聚合商平台、灵活资源的通用台账信息,宜包

括标识、英文名称、中文描述、集成商等模型。模型应满足表1的要求。

表1通用台账模型(Ledger)

属性标识属性名称数据类型单位说明

采用阿拉伯数字,以1开始按照

OBID序号long-

步长1递增

不超过64字节的英文+数字的字

mRID标识String-

符串

由英文字母、数字和下划线组

Name英文名称String-成,在同类型下应唯一

不超过64个字符的字符串(包

Desc中文描述String-

括中英文、数字和下划线)

DevMf制造厂商String-

DevModel型号String-

7

8.3.1.2遥测量(Analogue)

遥测量模型描述资源、设备的运行中的电压、电流、功率等数据,包括序号、标识、英文名称、中

文描述、单位、数据类型、量测父对象等模型。模型应满足表2的要求。

表2遥测量模型(Analogue)

属性标识属性名称数据类型单位说明

OBID序号long-采用阿拉伯数字,以1开始按照步长1递增

mRID标识String-不超过64字节的英文+数字的字符串

由英文字母、数字和下划线组成,在同类型下应唯一

Name英文名称String-

不超过64个字符的字符串(包括中英文、数字和下划

Desc中文描述String-

线)

Unit单位String-

Datatype数据类型String-参见附录A.1

ParentID父对象IDLong-所属父对象的标识

ResourceID所属资源IDLong-资源对象的ID

Value值Float-

Quality质量码Long-参见附录A.2

Timestamp采样时间Datetime-

8.3.1.3状态量(Discrete)

遥测量模型描述资源、设备的运行状态、设备状态等数据,包括序号、标识、英文名称、中文描述、

数据类型、量测父对象等模型。模型应满足表3的要求。

表3状态量模型(Discrete)

属性标识属性名称数据类型单位说明

采用阿拉伯数字,以1开始按照

OBID序号long-

步长1递增

不超过64字节的英文+数字的字

mRID标识String-

符串

由英文字母、数字和下划线组

Name英文名称String-

成,在同类型下应唯一

不超过64个字符的字符串(包

Desc中文描述String-

括中英文、数字和下划线)

Datatype数据类型String-参见附录A.1

ParentID父对象IDLong-所属父对象的标识

ResourceID所属资源IDLong-资源对象的ID

Value值Float-0:分;1:合

Quality质量码Long-参见附录A.2

Timestamp采样时间Datetime

8.3.1.4遥控量(Control)

遥控量模型描述资源、设备的遥控数据,包括序号、标识、英文名称、中文描述、数据类型、量测

父对象等模型。模型应满足表4的要求。

T/ZJSEEXXXX-YYYY

表4遥控量模型(Control)

属性标识属性名称数据类型单位说明

OBID序号long-采用阿拉伯数字,以1开始按照步长1递。

mRID标识String-不超过64字节的英文+数字的字符串

由英文字母、数字和下划线组成,在同类型下应唯

Name英文名称String-

不超过64个字符的字符串(包括中英文、数字和

Desc中文描述String-

下划线)

Datatype数据类型String-参见附录A.1

ParentID父对象IDLong-所属父对象的标识

所属资源

ResourceIDLong-资源对象的ID

ID

DPCSelect选择操作值Int0:分;1:合

DPCOperate执行操作值Int0:分;1:合

DPCCancel取消操作值Int0:分;1:合

0:选择成功;1:选择失败;2:选择超时;3:执

行成功;4:执行失败;5:执行超时;6:取消成

ControlResult操作结果Int

功;7:取消失败;8:取消超时;16:选择开始;

17:执行开始;18:取消开始

0:选择方式;1:直控方式;2:增强安全选择方

ControlModel控制模式Int

式;3:增强安全直控方式

8.3.1.5遥调量(Teleadjusting)

遥调量模型描述资源的遥调数据,包括序号、标识、英文名称、中文描述、数据类型、量测父对象

等模型。模型应满足表5的要求。

表5遥调量模型(Teleadjusting)

属性标识属性名称数据类型单位说明

采用阿拉伯数字,以1开始按照

OBID序号long-

步长1递增

不超过64字节的英文+数字的字

mRID标识String-

符串

由英文字母、数字和下划线组成,

Name英文名称String-

在同类型下应唯一

不超过64个字符的字符串(包括

Desc中文描述String-

中英文、数字和下划线)

Datatype数据类型String-参见附录A.1

ParentID父对象IDLong-所属父对象的标识

ResourceID所属资源IDLong-资源对象的ID

APCFloatSelect选择(浮点型)Float

APCFloatOperate操作(浮点型)Float

APCFloatCancel取消(浮点型)Float

0:选择成功;1:选择失败;2:

选择超时;3:执行成功;4:执

ControlResult控制结果Int行失败;5:执行超时;6:取消

成功;7:取消失败;8:取消超

时;

0:选择方式;1:直控方式;2:

ControlModel控制模式Int增强安全选择方式;3:增强安全

直控方式

9

8.3.1.6电能量(EnergyMetering)

电能量模型描述资源、负荷聚合商的电能量数据,包括序号、标识、英文名称、中文描述、数据类

型、量测父对象等模型。模型应满足表6的要求。

表6电能量模型(EnergyMetering)

属性标识属性名称数据类型单位说明

采用阿拉伯数字,以1开始按照步长1递

OBID序号long-

mRID标识String-不超过64字节的英文+数字的字符串

由英文字母、数字和下划线组成,在同类

Name英文名称String-

型下应唯一

不超过64个字符的字符串(包括中英文、

Desc中文描述String-

数字和下划线)

Datatype数据类型String-参见附录A.1

ParentID父对象IDLong-所属父对象的标识

ResourceID所属资源IDLong-资源对象的ID

Value值Float-

8.3.1.7地理位置(Position)

地理位置模型描述边缘终端、负荷聚合商、灵活资源的经纬度数据,包括序号、标识、所属边缘终

端、精度、维度等模型。模型应满足表7的要求。

表7地理位置模型(Position)

属性标识属性名称数据类型单位说明

采用阿拉伯数字,以1开始按照步长

OBID序号long-

1递增

mRID标识String-不超过64字节的英文+数字的字符串

ParentID父对象IDLong-所属父对象的标识

Longitude经度Float

Latiude维度Float

8.3.2市场交易模型

8.3.2.1市场主体(MarketSubject)

市场主体模型描述在虚拟电厂的各市场主体的基本信息模型,如分布式储能、负荷聚合商、虚拟电

厂等,包括序号、标识、英文名称、中文描述等模型。模型应满足表8的要求。

表8市场主体模型(MarketSubject)

属性标识属性名称数据类型单位说明

采用阿拉伯数字,以1开始按照步长1递

OBID序号long-

mRID标识String-不超过64字节的英文+数字的字符串

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