智能电网电力储能与共享能源优化配置规程

智能电网电力储能与共享能源优化配置规程范围本文件规定了智能电网电力储能与共享能源优化配置的总体要求、优化配置技术要求、运行控制与协同调度要求、监测与评价要求、数据安全与互联互通要求、持续改进要求。本文件适用于输电网、配电网、微电网、园区综合能源系统等场景下的电化学储能、机械储能及可调负荷等灵活性资源，与分布式电源、充换电设施、需求响应资源等共享能源的协同优化配置与应用实施。对采用聚合商、虚拟电厂等组织形态开展共享能源参与电能量与辅助服务市场的，可参照本文件开展资源聚合建模与优化配置。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/T1.1—2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则GB/T34120—2023电化学储能系统储能变流器技术要求GB/T36549—2018电化学储能电站运行指标及评价GB/T36558—2023电力系统电化学储能系统通用技术条件术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

智能电网smartgrid以先进感知、通信、控制与计算技术为支撑，实现电力系统可观、可测、可控、可优化运行的电网形态。

电力储能energystorage通过物理或化学方式实现电能存储与释放的资源与系统，包括电化学、机械、电磁与热储能等形式。

共享能源sharedenergy由多个用能/发用能主体共同使用、协同调度或共享收益的能源资源集合，可包含共享储能、分布式电源、可调负荷与充换电资源等。

共享储能sharedenergystorage以统一或协同机制向多个主体提供储能服务的储能资源形态，支持多用户容量共享、功率共享或时段共享。

分布式能源distributedenergyresources接入配电网或用户侧的分散电源、储能、可调负荷与电动汽车等资源的统称。

聚合商aggregator对分散的分布式能源进行聚合、协调与市场参与的主体，可提供能量、容量或辅助服务等产品。

优化配置optimalallocation在满足技术与安全约束条件下，对资源的选址、定容、定功率、控制策略与协同关系进行多目标或综合目标优化的过程与结果。

能量管理系统energymanagementsystem对区域或系统内多类能源资源进行监测、控制、优化与结算管理的信息与控制系统。

荷电状态stateofcharge储能单元当前可用电量相对于额定容量的比例状态量。

充放电功率charge/dischargepower储能系统在单位时间内的充电功率或放电功率，受设备能力与安全约束限制。

需求响应demandresponse用户侧在电价、激励或控制信号作用下对用电负荷进行调整的行为与机制。

约束条件constraints对优化变量施加的边界、逻辑或安全限制，包括网络约束、设备约束、运行约束与市场规则约束等。

目标函数objectivefunction用于衡量优化方案优劣的数学表达，可包括成本、收益、碳排、可靠性与安全裕度等指标。总体要求原则电力储能与共享能源优化配置应遵循安全优先、效益导向、协同互补、分层分区、可落地可评价原则。优化配置应以电网安全稳定约束为底线，以满足供需平衡与提升灵活性为核心，以全寿命周期技术经济性为主要评价依据，同时兼顾碳排放、环境影响与社会效益。配置边界与对象实施主体应明确优化配置的空间边界（输电网、配电网、园区、微电网或台区等）、时间边界（规划期、年度、日前、日内或实时等）与业务边界（能量、辅助服务、容量保障、应急备用等）。配置对象应至少包括电力储能（站级或户用/工商业级）、分布式电源、可调负荷、充换电资源及其聚合形态，并明确资源可调能力、可用性与控制权限边界。数据与模型一致性实施主体应建立统一的数据口径与模型参数管理机制，确保负荷、分布式电源出力、储能性能、网络拓扑与约束参数在规划与运行模型中一致可追溯。对关键参数应明确数据来源、更新频次、校验规则与版本控制，避免因数据漂移或口径不一致导致优化结果偏差。安全与合规储能系统及其并网设备应满足相关技术条件、并网规范与安全要求，优化配置过程应考虑储能系统安全运行边界、保护与控制逻辑、消防与环境要求等约束。共享能源数据采集、通信与控制应满足网络安全与数据安全要求，关键控制指令应具备身份认证、权限控制、日志留痕与可追溯能力。结果可实施性优化配置输出应能够转化为工程可执行方案与可下发控制策略，至少包括资源选址/接入点、容量与功率配置、运行策略参数、接口与通信要求、预期收益与风险评估、实施计划与验收评价方法。对涉及多主体共享与收益分摊的，应形成可执行的边界条件与结算口径，确保方案可运营、可审计。优化配置技术要求总体流程与分层分时配置框架实施主体应建立“资源识别与建模—场景构建—约束建模—优化求解—策略落地—运行监测—复盘改进”的闭环流程，并根据电网层级与时间尺度采用分层分时配置框架。规划层面应侧重选址与定容、接入条件与增量收益；运行层面应侧重滚动优化、实时控制与偏差修正；市场层面应侧重资源聚合、报价策略与结算评估。不同层面模型之间应保持参数一致与边界协调，避免出现“规划可行但运行不可控”或“运行可控但经济性不成立”的断裂。基础数据与参数要求数据范围优化配置应至少使用以下数据：区域或节点负荷曲线与典型日、分布式电源出力特性与预测误差、储能系统额定容量与功率、效率与退化特性、网络拓扑与线路/变压器容量、节点电压约束、故障与检修计划、价格信号与市场规则、需求响应可调容量与响应时间、充换电负荷特性与可控边界等。数据质量与更新实施主体应对关键数据建立质量控制与更新机制。负荷与新能源预测数据应明确时间分辨率与预测时域，储能参数应区分铭牌参数与实测参数并建立定期校核，网络参数应与调度主站/配网自动化系统或规划数据库一致。数据更新应满足所选时间尺度的需求，实时或日内优化宜采用分钟级或更细粒度数据，规划优化可使用典型日/典型周与代表性场景集合。关键参数建议字段基础数据与参数字段建议见表1。基础数据与参数字段建议数据类别字段名称说明与要求负荷与价格负荷曲线、峰谷特征、分时电价/市场价格明确时间分辨率与数据来源；价格信号需与结算口径一致新能源光伏/风电出力曲线、预测误差分布、可限电边界明确装机、可用率与弃电规则；预测误差用于鲁棒/随机建模储能设备额定容量、额定功率、充放电效率、soc上下限、退化参数参数应可追溯；退化可采用等效循环或容量衰减模型网络约束线路/变压器容量、电压上下限、潮流灵敏度参数拓扑变更需同步更新；约束应与调度/规划口径一致共享资源需求响应容量、响应时长、响应速度、用户约束明确可调用条件、违约成本与可用性评估方法可靠性n-1校核需求、备用要求、故障率/检修窗口关键供电对象需明确可靠性等级与供电保障约束储能系统建模与运行约束功率与能量约束储能系统模型应至少包含充放电功率上下限、荷电状态动态方程、充放电效率、最小/最大荷电状态约束以及充放电互斥约束。对于共享储能，应明确容量与功率的共享分配方式与边界条件，可采用“容量切片”“时段优先级”或“动态配额”等机制，但应保证调度可执行与结算可核验。退化与寿命约束当优化目标包含全寿命周期成本或长期收益评估时，应考虑储能退化影响。退化可通过等效循环次数、深度循环惩罚项或容量衰减模型等方式纳入目标函数或约束条件。实施主体应明确退化模型参数来源与校准方法，避免因过度理想化导致寿命与收益评估偏差。安全与保护约束优化模型与控制策略应体现储能安全运行边界，包括温度与环境适应性、充放电倍率限制、并网点电压与频率适应范围、保护动作逻辑与故障穿越能力等约束。对采用储能变流器的，应确保控制策略与设备功能要求相匹配，并满足相关技术要求。共享能源资源建模与聚合约束资源分类与可控特性共享能源应按资源类型、接入层级与控制方式进行建模，至少区分分布式电源、可调负荷（含需求响应）、充换电资源、共享储能等，并明确各类资源的可控变量、响应时间、持续时长、舒适性/生产约束以及可用性概率等特性。聚合与分配机制当通过聚合商或虚拟电厂组织共享能源时，应建立“聚合层—资源层”双层模型。聚合层负责对外形成等效可控资源边界与报价/计划，资源层负责将指令分解到具体资源并满足各自约束。聚合分配应考虑通信延迟、执行偏差与违约成本，必要时引入备用裕度或鲁棒约束以提升可执行性。并网与互操作约束共享能源并网与互操作应满足并网规则与互联互通要求，优化配置时应考虑并网点容量限制、反向潮流、保护配合与电能质量约束等因素。对分布式能源并网互操作要求可参考相关并网互操作标准。优化配置方法与输出成果要求优化目标设置优化配置应明确目标函数及其优先级或权重。目标可包括：系统总成本最小、综合收益最大、弃风弃光最小、供电可靠性最大、碳排放最小、网损最小或综合目标。目标设置应与业务边界一致，并明确收益与成本的计量口径、价格来源与统计周期。约束体系优化约束应至少包含：功率平衡与备用约束、网络潮流与电压约束、储能能量与功率约束、共享资源可用性与响应约束、设备启停/爬坡/互斥等运行约束、市场规则与计划偏差约束。对不确定性显著的场景，宜采用场景法、机会约束、鲁棒优化或随机优化等方法进行建模，并明确场景生成与概率假设。典型输出成果优化配置输出成果应至少包括：a)资源配置方案：储能选址/接入点、容量与功率规模、共享资源聚合规模与分配规则；b)运行策略参数：充放电计划、soc目标轨迹、需求响应触发阈值、备用裕度、约束松弛策略；c)可实施性要求：通信与接口要求、控制周期与指令格式、边界条件与例外处理机制；d)评价结果：经济性指标、灵活性提升指标、可靠性与安全裕度评估、敏感性分析结论。方案比选与敏感性分析实施主体应对关键假设开展敏感性分析，至少覆盖价格波动、原料或政策变化、储能效率与退化参数、负荷增长、分布式电源渗透率、网络约束强度等因素，形成方案鲁棒性判断依据。必要时应提出分期建设与滚动调整建议，以降低一次性投资与不确定性风险。优化配置与业务场景对应关系典型业务场景、主要目标与关键约束对应关系建议见表2。典型业务场景与优化配置要点对应关系场景类型主要目标关键约束与控制要点新能源消纳提升弃风弃光最小、网损降低反向潮流、电压越限、储能soc预留与充电窗口约束削峰填谷与容量保障峰时购电成本最小、容量缺口最小变压器/线路容量、峰时soc保障、需求响应持续时长调频/调压辅助服务辅助服务收益最大、响应性能达标响应时间、功率爬坡、循环寿命惩罚、并网点电能质量园区/微电网自治供电可靠性最大、孤网可运行黑启动/孤网约束、关键负荷优先级、备用裕度与切负荷策略共享储能多主体协同综合收益最大、分摊公平容量/功率配额、结算口径一致、指令分解可执行与违约成本运行控制与协同调度要求分层分区控制体系实施主体应建立与资源接入层级相适配的分层分区控制体系，形成“调度/主站—能量管理系统—站端控制器—设备执行单元”的控制链路。控制体系应明确各层级的控制权限、控制周期、数据刷新频率与异常回退机制，并确保当上层优化或通信中断时，站端控制仍可在安全边界内自治运行。对跨区域、多电压等级或多运营主体场景，应明确控制边界与协调机制，避免重复控制或控制冲突。分区控制应结合网络拓扑与瓶颈约束划分控制区域。各区域应配置相应的储能与共享资源调度策略参数，并支持根据运行态势进行滚动更新。优化计划下发与指令落地实施主体应建立优化计划下发机制，将规划/日前/日内优化结果转化为可执行的控制指令或策略参数。下发内容应至少包括：控制周期、充放电功率指令或功率曲线、soc目标轨迹、可调负荷调用计划与触发条件、备用容量预留、约束松弛策略以及异常处置规则。指令下发应具备身份认证、权限控制与日志留痕，确保指令可追溯、可审计。站端控制器应能够对上层计划进行可行性校核，识别与设备能力、保护逻辑、并网点约束不一致的指令，并按规定策略进行限幅、重构或拒绝执行，同时向上层反馈执行偏差与原因。对共享储能多用户容量/功率分配的，应在站端或聚合层实现配额约束与冲突仲裁，确保“分配可执行、结算可核验”。滚动优化与实时修正运行阶段宜采用滚动优化方式应对预测误差与不确定性。实施主体应明确滚动优化时域、滚动步长与更新频率，并在滚动过程中融合最新负荷/新能源预测、价格信号与资源可用性状态。实时修正应优先满足安全约束与可靠性需求，在发生电压越限、潮流拥塞、频率偏差或供需缺口等情形时，可触发紧急控制策略，并在事件结束后通过回补策略恢复soc轨迹与计划一致性。实时修正应设置“保护优先级—控制优先级—经济优先级”的排序逻辑，避免因追求经济性导致安全边界被突破。对多目标冲突场景，应明确优先级与切换条件，并将实际执行结果纳入后续优化模型校准。共享资源调用与履约管理当共享能源参与需求响应、辅助服务或市场交易时，实施主体应建立共享资源调用与履约管理机制，明确响应确认、执行跟踪、偏差计量、违约判定与纠纷处理流程。对可调负荷与充换电资源，应明确用户侧约束与可用性评估方法，避免在舒适性/生产约束条件下强制调用导致拒绝执行或反弹负荷风险。聚合商或虚拟电厂应具备资源可用性评估、指令分解与回收确认能力，并形成可审计的数据证据链，包括调用指令、资源响应曲线、计量数据、偏差计算与结算依据。对共享储能服务多个主体的，应明确服务优先级规则，并确保规则公开透明、可配置且可追溯。运行安全、保护与应急控制储能系统运行控制应满足安全与保护要求。实施主体应将bms/ems/pms等系统的保护阈值、告警等级与联动动作纳入运行策略约束，确保过压、欠压、过流、过温、绝缘异常、通信异常等告警与保护动作能够触发相应的控制降额、停机或隔离策略。对并网点的电压、频率、电能质量指标，应建立在线监测与越限处置流程，必要时实施无功支撑、功率限额或解列运行。实施主体应建立储能与共享能源应急控制预案，至少覆盖：电网事故支撑、局部停电与黑启动、极端天气与大负荷冲击、通信中断与主站故障、储能系统安全事件与消防联动等。应急控制应明确触发条件、职责分工、指令通道、现场处置与恢复策略，并定期演练验证有效性。监测与评价要求运行监测指标与数据采集实施主体应建立运行监测指标体系，至少监测：储能soc、充放电功率、效率与温度状态、可用容量与退化趋势、并网点电压与频率、电能质量、线路/变压器负载率、分布式电源出力、可调负荷响应状态与执行偏差等。监测数据应满足优化与评价所需的时间分辨率，并与计量结算数据口径一致。关键数据应具备时间同步机制，避免多源数据时标不一致导致分析偏差。实施主体应对监测数据建立质量控制规则，包括缺失值处理、异常值识别、漂移检测与数据校验。对用于结算与评价的关键数据，应建立防篡改与审计机制，确保数据真实、完整与可追溯。计量与结算口径一致性储能与共享能源参与能量套利、辅助服务或需求响应时，应建立计量与结算口径一致性要求，明确计量点、计量周期、边界计量与损耗分摊原则。共享储能服务多个主体的，应明确容量/功率使用记录、分时使用量统计、服务质量指标与费用分摊规则，并形成可审计的结算依据。对聚合资源的，应明确聚合量与分解量的对账机制，确保“对外一致、对内可追”。运行绩效评价实施主体应建立运行绩效评价机制，评价内容宜包括：a)技术绩效：可用率、响应时间、指令跟踪误差、效率、soc管理偏差、退化率等；b)电网效益：削峰效果、拥塞缓解效果、电压合格率改善、弃风弃光减少量、可靠性提升等；c)经济绩效：综合收益、单位容量收益、成本回收期、退化成本占比等；d)合规与安全：越限事件次数、安全告警处置闭环率、保护动作正确性等。评价应形成周期性报告，规划层面宜按季度/年度开展，运行层面宜按月/周开展，并作为策略调整与模型校准输入。数据安全与互联互通要求网络安全与访问控制实施主体应建立共享能源数据