虚拟电厂参与电力市场运营技术创新与实践

虚拟电厂参与电力市场运营技术创新与实践谢丽荣国网电科院电网分公司国电南瑞南京控制系统有限公司2025年8月22日国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)南瑞电网公司自上世纪80年代开始从事智能电网调度控制系统研发和工程应用，经数十年专业深耕，目前是国内电网调度领域研究和实践方面最大的系统集成提供商，为国内外电力企业提供电网调度自动化领域的软件产品和整体解决方案。目前承接了国内60%的网省级调度主站系统建设，以及61.38%的地区调度主站系统建设，对业务需求理解深刻，具备丰富的项目实施经验。历史传承上世纪80年代初OPEN-3000获得国D5000D5000获国家科技新一代调度自动化家科技进步二等奖进步二等奖系统国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)公司简介-国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)南瑞电网公司在电力市场/辅助服务市场方面也紧跟国网总部工作思路及步伐，深度参与国家能源局、、南方电网电力现货市场相关系统技术方案研究与编制，并建立电力市场仿真实验室开展科研攻关工作，近年来先后完成电力现货市场技术支持系统、电力辅助服务市场系统、代理购电系统的打造与建设工作，相关系统在各网省公司占推广率系统荣获“2018年中国软件行业优秀解决方案”;2022.7.系统荣获“2018年中国软件行业优秀解决方案”;2022.7.1~2022.7.7湖北电力现货市场子系统开展了为期一周的模拟试运行，试运行期间系统运行结果符合预期。电力现货市场技术支持系统采用全电量竞价与节点电价定价模式开展上线结算试。国内电力现货首批八个试点，支撑50%(广东、甘肃、蒙西、浙江);二批六个试点支撑100% (上海、江苏、安徽、辽宁、河南、湖北);非试点支撑八个省份(湖南、河北、重庆、陕西、宁夏、黑龙江、新疆、吉林);系统支撑国网营销部购电处代理系统支撑国网营销部购电处代理购电相关业务开展，辅助代理购电运行分析、用户规模分析、电量监测等业务落地实施，引导并管理公司合理购电。电力辅助服务市场系统已在华东、西北、华北、广东、甘肃等18余个网省公司推广应用，其中8家已经上线运行。拓宽了电力市场化交易的参与机制。代理购电辅助决策系统代理购电辅助决策系统集成营销、用采、发策、电交易等数据，支撑业务线上开展，已在湖南、北京、重庆、湖北、冀北、蒙东、新疆、四川等省开展建设。 公司简介新一代集控系统 公司简介新一代集控系统国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)南瑞电网公司充分发挥国内电网调度领域研究和实践方面最大的系统集成提供商的优势，全程参与新一代集控系统的方案设计及相关技术规范的编写及平台研发工作。目前承接了国内近70%的新一代集控系统应用建设，支撑国网设备部集控站“状态感知能力、缺陷发现能力、设备管控能力、主动预警能力、应急处置能力”的变电站运维新模式。新一代集控系统采用标准化设计及接口原则，以变电站设备模型为源头，建立纵向贯通、源端维护、无缝转换的统一模型体系，实现变电站、调度系统、集控系统、业务中台模型协调设计、全面共享。协同控制操作：顺控操作调用，无纸化操作，联合防误智能辅助决策：智能告警、监控助手、设备状态告警国电南自南瑞继保许继电气国电南自南瑞继保许继电气南瑞电网统一模型体系：设备统一建模，采用“调度命名+实物ID”检南瑞电网统筹规划数据：分层分布式存储、分级处理、分类、分流上送便捷系统运维：源端维护、自动成图、自动验收1公司简介-智慧能源虚拟电厂系统省级智慧能源服务平台分布式电源管理系统园区源网荷储系统能效诊断能力支持系统4国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司》国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司》发展洞察-政策形势22025年3月，首个国家级虚拟电厂专项政策《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》印发，明确提出到2027年，虚拟电厂建设运行管理机制成熟规范，参与电力市场的机制健全完善，全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上。二现服源制文《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》(发改能源〔2025〕357号)2027年，管理机制成熟、市场机制完善2030年，应用场景拓展、商业模式创新电力保供新能源消纳完善电力市场加快培育虚拟电厂主体；持续丰富商业模式；参与辅助服务市场；优化需求响应机制；8.加强组织实施各方责任、支持政策加强评估推广健全运行管理机制；完善接入调用机制；提升资源聚合水平；关键技术研发应用全环节标准体系5.完善电力市场机制*明确准入条件；参与电能量市场；参与电力系统安全水平提升虚拟电厂自身安全国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司》2政府主管部门负责出政府主管政府主管出台改策制定规则省电力公司电力负荷管理中心负平台建设政第研究维护市场组织电力负荷电力交易电力负荷电力交易虚拟电厂市场信息注册、变更、退出虚拟电厂市场信息注册、变更、退出中长期市场运营及现货市场结算信息发布现货市场运营虚拟电厂并网管理可调资源管理需求响应运营辅助服务市场运营现货市场运营虚拟电厂并网管理新型电力负荷管理系统现货技术支持系统辅助服务系统电力交易平台电力调度中心负责虚现货技术支持系统辅助服务系统电力交易平台能力校核虚拟电厂运营平台代理关系代理关系代理用户电力交易中心负责发代理用户国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司》国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司》2虚拟电厂的主要商业模式是参与电力市场交易，包括参与电力中长期市场、现货市场和辅助服务市场，还可以通过参与需求响应获得一定补偿。同时，虚拟电厂作为新业态，可以通过业务创新持续发展。比如绿电交易、碳交易以及提供节能服务、能源托管、能源数据分析、智能运维等综合能源增值服务。根据电网需求调整负荷，获得经济补偿，收益决定于本省迎峰度夏/冬电力供需平衡需求提供调峰、调频等服务，增强电网灵活性。收益取决于本省电源结构、负荷组成，取决于最大负荷峰谷差参与电力现货市场及中长期合约交易获取收益，收益取决于市场价格波动及交易策略绿电交易、碳电协同参与绿电交易和碳市场，其收益主要取决于市场价格(绿电溢价与碳价波动)及政策支持综合能源增值服务提供节能优化、能效提升、能源托管、智能运维、能源数据分析等，收益主要取决于资源整合能力、服务创新水平、市场需求匹配度等创新实践-产品体系创新实践-产品体系4国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)4南瑞虚拟电厂业务不仅涵盖虚拟电厂运营商系统，还在省级调度、营销、数字化部层面针对虚拟电厂的接入、管理、仿真推演有成熟的案例应用，致力打造多服务对象、多交易品种、完整统一的虚拟电厂运营管控体系。虚拟电厂申报发布平台虚拟电厂铺助服务市场交易申报铺助服务市场交易申报现货市场交易申报电力市场辅助服务市场辅助服务市场辅助服务市场市场出清现货市场市场信息发布市场出清虚则电厂统一接入虚拟电厂运行数据虚则电厂统一接入虚拟电厂运行数据充换电站(铂市场出清调节计划实时调节指令(调频)国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)4南瑞电网公司构建了涵盖“入市、申报、出清、执行、评估”全环节的虚拟电厂运营管控技术体系，产品在省级调度、营销和虚拟电厂运营商侧广泛应用，并深化建设了虚拟电厂仿真推演等新功能。目前已承建了山西、宁夏、山东、安徽、河北、甘肃等10家虚拟电厂运营服务平台，以及明德储能、华润山东、国能江苏、四川综能、泸州能投等10余家虚拟电厂运营商系统。吉林长春虚电厂管理平台山东调度侧拟电厂调控平台江苏数字化部虚频电厂仿直推漓平台江苏调度侧情电广调腔平台建成湖北调宜侧血电厂调控平台宁面营确邮虾曲电厂运服平台南瑞虚拟电厂省、市侧管理平台项目一览乌鲁木齐虚拟电厂乌鲁木齐虚拟电厂华润唐山虚电厂山西电动汽车虚拟电厂华用山东虚电厂国境江苏虚拟电厂i南瑞虚拟电厂运营商平台项目一览4创新实践-总体技术路线用户设备层：包括分布式发电资源(如光伏、风电等)、储能、可控负荷等，通过调优化。调度。调度控制及管理服务层：1)由新型电力负监视数据以及基线数据等。2)由调度系统运行场景管理服务层运营商层用户设备层国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)政府机构电网企业聚合商电力用户需求响应辅助服务市场电能量市场调度系统交易系统营销系统运行数据评估数据调控指令运行数据评估数据调控指令运行数据安全接入区安全接入区光纤/无线专网(虚拟电厂运营服务平台)管理服务政摇汇集光纤/无线专网/无线公网等虚拟电厂运营商平台2虚拟电厂虚拟电厂运营商平台2虚拟电厂运行数据运行数据控制指令运行数据创新实践-建设规划创新实践-建设规划4国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)4■政策研究：虚拟电厂的建设需从当地省份的政策及市场机制研究开始，分析虚拟电厂的市场环境及商业模式；E用户资源接政策及市场机制研究用户资源接政策及市场机制研究资源摸排及盈利测算并网调度(北向接入)国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司》4创新实践国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司》4统一接入能力检测调控服务统一接入能力检测调控服务交易服务资质认证效果评价资源聚合申请能力资源聚合申请能力提交接入市场申报调控执行资格审查接入新型资格审查接入新型审查通过交易结算到户出具测试需求响应协议签订需求响应出具测试需求响应协议签订交易评估边界校核交易出清交易评估接入调度接入调度出具结算依据出具结算依据政府机构国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司》创新实践-科学成果鉴定432024年5月12日，南瑞集团牵头，联合中国电科院、国网上海能源互联网研究院有限公司等10家单位实施的交汇点新闻此次通过鉴定的“面向电力现货市场的省域虚拟电厂调控、技术及应用”项目，解读了“虚拟电厂”这个新概念。依托南瑞合架构的边缘数据中心关键技术及应用……11由中国电机工程学会组织，中国科学院院士周孝信、王锡凡以及来自全国高校院所、企业、国家实验平台等的130多位专家的权威鉴定，和电力市场等方面的技术和产品优势，该项目已经在山西、宁夏一个可以根据电力市场价格信号管理用户侧灵活资源的“智慧大脑”,它通过信息通信、协调控制等技术，将园区、企业、工商业楼南瑞研究院资深研发工程师金玉龙介绍，“比如，在夏天候，‘虚拟电厂可以将商业楼宇中央空调的温度调高一两摄氏少用电，对于整个电网来说，就相当于多发了电。和传统燃煤1国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)团队先后支撑山西、宁夏、重庆、甘肃编写虚拟电厂政策文件并成功印发，山东、安徽、河北等地目前正处于政策机团队先后支撑山西、宁夏、重庆、甘肃编写虚拟电厂政策文件并成功印发，山东、安徽、河北等地目前正处于政策机制编制阶段。类别出台时间1山西省2022年6月2宁夏回族自治区2023年5月3宁夏回族自治区2023年5月4市场机制宁夏回族自治区2023年7月宁夏回族自治区2023年12月62024年5月72024年6月8市场机制2024年6月国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)创新实践-标准规范制定4未立项规范名称未立项规范名称虚拟电厂管理规范虚拟电厂建设管理规范虚拟电厂接入管理规范总则内部制度所属领域规范名称虚拟电厂：第一部分架构与功能要求虚期电厂：第二部分用例虚拟电厂运营商系统技术导虚拟电厂运营服务平台技术虚拟电厂搜璃技术要求虚拟电厂调节控制技术规范虚拟电厂分布式电源聚合与虚拟电厂通信协议规范虚拟电厂资源配置与评估技虚拟电厂可调节性能指报设计与计算方法虚拟电厂接入新型电力负荷管理系统测试规范虚拟电厂基本柜架系统平台建设要求结端技术要求资源接入要求通信能力要求安全防护要求描际计算与能力测试运行效果评估所属领域基础综合系统与平台资源与终璃信息与通信评估与测试级别企标颇范企标/规范企标规范虚拟电厂技术标准国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司》创新实践-虚拟电厂运营服务平台42017年南瑞电网率先开展虚拟电厂领域相关技术研究和产■完成*座“负荷类”虚拟电厂建■设计两类4种虚拟电厂结算套餐，设方案评审、*座虚拟电厂公示、*座完成*代理用户套餐绑定，简化虚拟虚拟电厂能力测试，累计聚合用户*电厂结算复杂性，获得政府高度认■允许虚拟电厂报量报价方式参与■已接入*家虚拟电厂，充电桩、现货市场，创新虚拟电厂与聚合用户冶炼、化工等*类资源，聚合总容量*“分时价格+红利分享”的结算模式。千瓦。的虚拟电厂，探索现货市场环境下虚拟电厂常态化运营机制。*万千瓦。■已注册中广核重庆虚拟电厂、国家电投重庆虚拟电厂、国网重庆电动虚拟电厂等*家虚拟电厂，聚合用户*万户(其中*万户为铁塔基站),国网电力科学研