T-CES 344-2025 虚拟电厂运营管控平台架构与功能规范

T/CES344—2025虚拟电厂运营管控平台架构与功能规范前言本标准按照《标准制定程序文件_CES》制定，遵循开放、公平、透明、协商一致和促进贸易和交流的原则。本标准规定的内容符合国家有关法律法规和强制性标准的要求，没有侵犯他人合法权益。本标准由山东鲁软数字科技有限公司牵头起草，由中国电工技术学会发布并负责解释。本标准于2025年04月30日发布，2025年05月03日实施。1范围本标准规定了虚拟电厂运营管控平台的总体架构与要求、功能描述、功能要求及性能要求。本标准适用于能够支撑虚拟电厂运营商参与国内需求响应、电力市场（包含电能量市场和辅助服务市场）交易等业务活动的虚拟电厂运营管控平台的设计、开发、应用及运行维护。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。（注：因标准原文未公开具体引用文件，此处预留引用文件列表，实际应用中需补充相关电力系统、信息技术、安全防护类国家标准及行业标准）3术语和定义3.1虚拟电厂（VirtualPowerPlant,VPP）通过先进的通信技术、控制技术和信息技术，将分布式电源、储能系统、可调节负荷等分布式能源资源进行聚合、协调和优化控制，形成的具备可调度、可控制、可计量能力，能够作为一个整体参与电力系统运行和电力市场交易的虚拟电源实体。3.2虚拟电厂运营管控平台（VirtualPowerPlantControlPlatform）实现虚拟电厂内各类分布式能源资源的监测、聚合、协调、优化及调度，对接电力系统调度机构和电力市场平台，保障虚拟电厂安全、稳定、高效运行的综合性管控平台，是虚拟电厂发挥调度响应和市场参与能力的核心支撑。3.3聚合商（Aggregator）负责整合、管理各类分布式能源资源，建设和运营虚拟电厂运营管控平台，代表虚拟电厂参与电力系统调度和电力市场交易的主体。3.4分布式能源资源（DistributedEnergyResources,DERs）纳入虚拟电厂管控范围的各类分布式电源（光伏、风电、微水电、生物质能等）、储能系统（电化学储能、机械储能、氢能储能等）、可调节负荷（工业可调节负荷、商业楼宇负荷、居民柔性负荷等）及其他可参与调度的能源资源。3.5聚合控制（AggregationControl）虚拟电厂运营管控平台对各类分布式能源资源的运行状态进行监测和协调，将分散的资源聚合形成统一的可调容量和调节能力，实现整体调度目标的控制方式。3.6调度响应（DispatchResponse）虚拟电厂运营管控平台接收电力系统调度机构的调度指令（上调、下调、备用等），通过协调各类分布式能源资源，快速调整虚拟电厂整体出力或负荷，响应调度要求的过程。3.7电力市场交易（PowerMarketTransaction）虚拟电厂作为市场主体，通过运营管控平台参与电能量市场、辅助服务市场（调频、调峰、备用等）的报价、成交及执行等相关活动。4总体架构与要求4.1总体架构虚拟电厂运营管控平台采用“云边端协同+分层模块化”的分层分布式架构，以“运营商应用”与“代理用户应用”为双核心，自上而下分为终端感知层、边缘网关层、云端平台层、应用交互层，各层之间接口标准化，实现信息流畅传递、功能协同联动，同时具备与电力系统调度机构、电力市场平台的交互接口，确保系统整体高效运行。4.2架构设计原则松耦合模块化：各层、各模块独立部署，便于后期扩展与系统集成，适配分布式能源资源“小、散、多”的特点。云边端协同：兼顾实时性与算力支撑，边缘侧负责本地调控，云端负责全局调度，提升系统响应效率与管控灵活性。标准化适配：预留标准化接口，支持与各类外部系统无缝对接，降低集成成本，打破信息孤岛。安全可靠：遵循网络安全等级保护相关要求，构建完善的安全防护体系，保障系统、数据及各类资源安全稳定运行。可扩展性：支持管控容量、功能模块、用户数量的扩展，能够适配虚拟电厂规模扩大、资源类型增加、调度要求升级及电力市场规则调整的需求。4.3各层功能要求4.3.1终端感知层作为架构的最底层，核心功能是实现各类分布式资源的全面感知与数据采集，是平台与物理资源交互的基础。接入范围涵盖分布式电源（光伏、风电）、储能系统（工商业储能、户用储能）、可调节负荷（楼宇空调、工业负荷、充电桩）等各类柔性资源。终端设备采用工业级设计，支持5G、LoRa、RS485等多种通信方式，具备抗干扰、耐高低温的特性，可适应复杂的工业与民用场景。同时，终端内置轻量级协议解析模块，可初步处理采集数据，降低上层系统算力压力。4.3.2边缘网关层是连接终端感知层与云端平台的关键环节，核心作用是实现协议转换、本地自治与数据预处理，解决终端设备协议碎片化的问题，提升数据交互效率。该层采用Docker/K3s容器化部署，内置多协议解析引擎，支持300+种工业协议转换，可将Modbus、DL/T645等自定义协议统一转换为标准化协议，为上层接口交互奠定基础。同时，具备本地自治能力，当网络中断时可进入“孤岛运行模式”，自动执行频率保护、电压治理等基础调控任务，响应时间低于20ms。4.3.3云端平台层采用SpringCloud微服务架构，分为资源聚合、协同调度、数据中台、安全防护四大核心模块，是实现多系统集成与全局调控的核心。资源聚合模块：负责对边缘层上传的各类资源数据进行分类聚合，建立资源全息画像，确保单一资源不被多个虚拟电厂重复聚合。协同调度模块：搭载AI预测算法与调度策略，实现调峰、调频、备用等调节服务的精准执行，适配电网调度需求。数据中台：负责数据存储、清洗与分析，采用异构混合存储架构，支持百万级设备并发接入，核心业务P99延迟低于150ms。安全防护模块：遵循等保三级要求，采用国密SM2/SM3/SM4加密算法，保障数据传输与系统运行安全。4.3.4应用交互层是平台与外部系统集成的核心载体，内置标准化接口模块，支持与电力调度自动化系统、新型电力负荷管理系统、电力交易平台、用户侧EMS系统等各类外部系统对接，同时面向不同用户提供差异化应用服务，如电网侧调度管理、聚合商侧资源监控、用户侧能耗管理等。5功能描述与要求5.1基础信息管理功能平台应具备虚拟电厂基础信息、分布式能源资源信息、用户信息、权限信息等的录入、查询、修改、删除、导出等功能，实现基础信息的全生命周期管理。基础信息管理应满足数据准确性、完整性、及时性要求，支持批量操作，便于用户快速维护信息，且具备权限分级管理功能，确保信息安全。5.2模型管理功能采用“一资源一建模”方式，实现分布式光伏、风电、储能、充电桩、工业负荷、商业负荷及居民农业负荷等多元资源的聚合建模与分析模型的全生命周期管理。模型管理应包括模型创建、参数配置、模型校验、模型更新、模型删除等功能，确保模型能够准确反映资源运行特性，为调度决策、预测分析提供可靠支撑。5.3生产计划与运行功能平台应具备虚拟电厂生产计划制定、运行监控、调度执行、故障告警等功能，实现虚拟电厂全流程运行管控。生产计划制定：结合资源预测、市场需求、调度要求，制定日、周、月生产计划，明确各资源出力/负荷调整目标。运行监控：实时监测各类资源运行状态、出力/负荷数据、设备参数等，直观展示虚拟电厂整体运行情况，支持异常数据报警。调度执行：接收电网调度指令和市场交易指令，分解至各类资源，监控指令执行过程，反馈执行结果。故障告警：针对设备故障、数据异常、指令执行失败等情况，及时发出告警信息，明确告警类型、位置、原因，支持告警处理跟踪与记录。5.4预测分析功能平台应具备分布式能源资源出力预测、负荷预测、市场价格预测等功能，为生产计划制定、市场交易决策提供数据支撑。预测分析应采用先进的算法模型，结合历史数据、气象数据、市场数据等，提高预测准确性，预测结果应具备可查询、可导出、可对比分析功能，支持预测模型优化调整。5.5市场交易功能支撑虚拟电厂运营商参与电能量市场、辅助服务市场（调频、调峰、备用等）交易，具备交易报价、成交确认、交易执行、交易记录查询等功能。市场交易功能应符合电力市场交易规则，支持与电力交易平台无缝对接，实现交易数据实时交互，交易记录完整留存，便于核算与监管。5.6需求响应功能平台应具备需求响应事件接收、响应策略制定、响应指令下发、响应效果评估等功能，支撑虚拟电厂参与电网需求响应业务。需求响应应能够根据电网需求，快速调整各类资源出力/负荷，确保响应及时、有效，响应过程可追溯，响应效果可量化评估。5.7核算分析功能平台应具备电量核算、收益核算、成本核算、响应效果核算等功能，为虚拟电厂运营管理提供数据支撑。核算分析数据应准确、完整，核算结果可查询、可导出、可对比分析，支持按时间段、资源类型、交易类型等多维度核算，便于运营商优化运营策略。5.8接口交互功能平台应具备与电网调度系统、电力交易平台、负荷管理系统及气象预测平台的高效交互能力，内置标准化接口，实现数据实时交互与指令传递。接口设计应遵循相关标准，支持协议转换、身份认证、数据加密等功能，确保交互安全、稳定、高效，具体接口分类及要求如下：资源接入接口：采用IEC61850标准，补充MQTT协议适配低功耗终端设备，数据格式采用JSON标准化格式，遵循“一机一密”原则，具备身份鉴别与断点续传功能。调控交互接口：采用DL/T860.92标准，指令格式与响应时效严格遵循电网调度要求，响应时间不超过100ms，支持指令拆分与优先级排序。数据共享接口：采用HTTP/HTTPS协议，数据格式遵循CIM标准属性映射，明确数据共享范围与权限，保障数据隐私安全。运维管理接口：采用TCP/IP协议，支持远程运维与故障预警，可传输设备故障代码与运行日志，便于快速检修。6性能要求可用性：平台年可用率不低于99.9%，保障系统长期稳定运行。负载能力：主服务器平均负载率不高于50%，支持百万级设备并发接入。监测与响应：信息监测间隔不大于15分钟，信息交换服务平均响应时间不超过3秒，最大不超过10秒；调度指令动作成功率大于95%，边缘侧本地调控响应时间低于20ms。数据采集与存储：数据采集要求秒级实现，支持5G通信传输；采集数据存储不少于1年，交易记录等业务数据存储不少于3年。扩展性：具备集群部署与动态扩容能力，可根据业务需求灵活扩展管控容量与功能模块。7安全要求平台需满足三级网络安全等级保护要求，建立完善的安全防护体系，防范数据泄露、篡改、网络攻击及设备故障等风险。技术防护：采用防火墙、安全隔离装置、数据加密、数字签名等技术，采用国密SM2/SM3/SM4加密算法，保障系统与数据安全。身份认证与权限管理：具备完善的身份认证机制与权限分级管理功能，确保不同用户仅能访问授权范围内的功能与数据。数据安全：关键数据应进行备份和恢复，通信链路采取加密措施，交易记录、运行数据等敏感信息完整留存，防止数据丢失或泄露。设备安全：设备具备可靠的防雷接地保护，户外部署设备外壳防护等级不低于IP54，室内部署设备防护等级不低于IP32。8运行维护要求平台应具备完善的运行维护功能，支持设备状态监测、故障诊断、远程运维、固件升级等操作，降低运维成本。运维记录应完整留存，包括运维时间、运维内容、故障原因、处理结果等，便于追溯与分析；平台应具备运维告警功能，及时提醒运维人员处理设备故障与系统异常。9附录附录A（资料性附录）起草单位山东鲁软数字科技有限公司、国网综合能源服务集团有限公司、深圳供电局有限公司、浙江电力交易中心有限公司、上海嘉柒电力有限公司、北京清大科越股份有限公司、四川川能智网实业有限公司、江苏纪源电力科技有限公司、南京掌御信息科技有限公司、深能智慧能源科技有限公司、中兴通讯股份有限公司、北京国泰网信科技股份有限公司、深圳量云能源网络科技有限公司、北京中恒博瑞数字电力科技有限公司、绿能慧充数字技术有限公司、湖北楚之屹新能源科技有限公司、广东融合聚能科技有限公司、百思科新能源技术(青岛)有限公司、赫普能源环境科技股份有限公司、恒华数元科技(天津)有限公司、南京国电南自电网自动化有限公司、成都华茂能联科技有限公司、北京用尚科技股份有限公司、新奥数能科技有限公司、青岛方天科技股份有限公司、湖南东方数智能源投资有限公司、山东和信智能科技有限公司、浙江灏源科技有限公司、南京擎华信息科技有限公司、上海达卯科技有限公司、国网重庆市电力公司电力科学研究院、国网上海市电力公司电力科学研究院、武汉蔚来能源有限公司、北京理工大学、中标政联标准化技术服务(北京)有限公司、南方电网数字平台科技(广东)有限公司、中国电力科学研究院电力自动化所、上海科驭信息科技有限公司、国网浙江省电力有限公司金华供电公司、上海希尔企业管理咨询股份有限公司、国网山东省电力公司高唐县供电公司、南京华清智言科技有限公司、北京华电杰领科技有限公司、电莫愁科技(北京)有限公司、湖北华中电力科技发展有限责任公司。附录B（资