长园飞轮虚拟电厂解决方案应用案例

长园飞轮虚拟电厂解决方案，是基于长园EIoT与飞轮云的虚拟电厂解决方案。本期我们以深圳水厂虚拟电厂项目来讲解一下虚拟电厂解决方案的实际应用，及长园飞轮虚拟电厂解决方案是如何实现客户价值的。

长园飞轮·虚拟电厂解决方案客户案例

【项目名称】负荷聚合商与某水质净化厂可控负荷接入项目

【项目地点】深圳

【项目诉求】负荷聚合商聚合了大量水质净化厂类型的可控负荷，需要参与电力系统的电力调度，从而获得需求响应收益

可控负荷聚合商（用户）参与需求响应业务流程

【技术方案】

本项目为深圳某水质净化厂搭建1套虚拟电厂聚合商平台，深圳虚拟电厂采用半分布式/分层技术架构。

虚拟电厂系统平台对下可接入该水质净化厂的信息化系统，对上通过边缘网关接入深圳虚拟电厂边缘集群及南方电网调度云。项目可通过虚拟电厂并网测试，并聚合其他可调节负荷资源，满足准入门槛后，参与到广东需求侧响应及南方电网辅助服务市场。

经实地调研勘察，本水厂项目拥有两个独立营销户号，历史负荷最高功率为2.4MW，主要为生产负荷。当前已建成生产自控系统，部署于企业专网，通过PLC实现所有生产设备的控制，通过单向网闸将设备状态、生产数据单向传输至部署于企业内网的信息化系统。

当前该水质净化厂在生产中主要对出水量进行考核，在此项指标要求下，需要保证重要生产负荷，所以一期仅对部分短时停电无影响的生产环节进行开断调控，主要为污泥处理、污泥干化、臭氧发生以及污泥脱水环节部分设备。经统计，上述环节直控可开断生产设备数量共计60台，最大可调节容量为1765.99kW。

水厂生产工艺流程如下图所示（其中蓝色部分是可选的可控负荷）

【方案网络架构】

虚拟电厂聚合商平台，由实时控制系统及运营管理系统两部分组成，虚拟电厂实时控制系统主要实现各类数据的采集与实时调度指令的执行，虚拟电厂运营管理系统则主要实现各类数据的分析、展示与结算。

方案网络架构图

【技术平台功能架构】

技术平台功能架构

【实践中面临的挑战及深入优化方向】

顶层设计方面：需要结合虚拟电厂管理中心规划策略，技术实现路径和调度中心及电力交易中心的区域化角度对虚拟电厂技术架构做全面规划，并做好具体实现路径规划。

负荷聚合方面：虚拟电厂平台需要考虑兼容不同是设备直采（光储充、空调、设备终端负荷等），平台云云对接等技术方案。

安全问题方面：虚拟电厂技术在新型电力系统的应用中。对系统安全要求非常高，需要从系统的云计算安全、集群安全、容器安全，应用程序安全等方面做好安全规划，保障系统安全稳定。

产品系统功能应用方面：虚拟电厂需要面向不同的应用场景、不同的运营管理者（各地区电网公司、负荷聚合商、直接用户），虚拟电厂需要具备匹配客户的部分特定功能和客户现有系统软硬件兼容。对虚拟电厂的通用性，兼容性有较大的挑战。

产品性能方面：现阶段，虚拟电厂技术处于初期发展探索阶段，市场都处于跑马圈地阶段，对虚拟电厂系统平台没有统一标准，存在错位竞争，短期无法保障虚拟电厂系统产品性能的一致性。

虚拟电厂业务运营管理方面：虚拟电厂可以为电力源网荷储提供一个高效的互动渠道（虚拟电厂需要具备支持海量设备接入数据处理及多租户支持能力），但在当前实施过程中需要协调电网、聚合商、用户等角色在虚拟电厂互动的方式、内容、权责，获益分配等方面达成共识，实现业务闭环（打破技术壁垒，利益再分配公平性等），有较大的挑战。

【项目价值及意义】

• 本项目完成系统软件建设交付，完成水厂及充电桩的聚合；

• 聚合容量达到30MW,可调节容量在5MW左右；

• 参与完成深圳供电局虚拟电厂管理中心的邀约-申报--指令拆解-实际响应-响应效果评估等全链路测试，参与响应容量在申报容量的95%左右，（响应达标区间为申报容量的80%-130%）。

• 接下来待深圳虚拟电厂市场开发，深度参与电力需求响应及辅助服务等业务。

虚拟电厂可在电力系统各个环节发挥重要作用。在新型电力系统建设中，新能源发电的比重快速增长，但新能源发电具有很大的波动性，给电网安全稳定运行带来巨大挑战。为了解决上述问题，我国大力发展储能，而虚拟电厂在促进新能源消纳、电网调频调峰等方面同样大有可为，是储能的重要补充。在电网侧，虚拟电厂可以为电网提供调频调峰服务、负荷备用服务等，提高电网安全运行水平。在用户侧，电力用户通过参与需求响应，用能效率大幅提升，在降低电费的同时，还可以获取需求响应收益。

长园飞轮虚拟电厂解决方案概述

长园飞轮虚拟电厂解决方案，是基于长园EIoT与飞轮云的虚拟电厂解决方案。以上客户案例是“可控负荷聚合商”如何在虚拟电厂中参与运营的一个实例。我们详细讲解长园飞轮虚拟电厂解决方案。

什么是虚拟电厂？

虚拟电厂是聚合优化“源网荷储”清洁发展的新一代智能控制技术和互动商业模式，它依托现代化的信息通信和先进的智能技术，把多类型、多能流、多主题资源以电为中心相聚合，实现电源侧的多能互补、负荷侧的柔性互动，对电网提供调峰、调频、备用等辅助服务，并为用户和分布式能源等市场主体提供参与电力市场交易的途径。

虚拟电厂与微网关系图虚拟电厂将不同空间的可调节（可中断）负荷、储能、微电网、电动汽车、分布式电源等一种或多种资源聚合起来，参与电力系统运行和电力市场交易，既可作为“正电厂”向系统供电调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳配合系统填谷；既可快速响应指令配合保障系统稳定并获得经济补偿，也可等同于电厂参与容量、电量、辅助服务等各类电力市场获得经济收益。

虚拟电厂国内处于初期发展阶段，以研究示范为主；相关领域的推进主体为：政府做引导，电网唱主角。国内项目的总体特征为：大部分虚拟电厂示范工程实现了初步的用户用能监测；较少有项目实现了虚拟电厂的优化调度及对分布式能源的闭环控制。

虚拟电厂技术架构分类：集中式、半分布式（或叫做分层式）、完全分散式三种。在全国不同的地方会有不同的架构选择。

虚拟电厂商业模式及用户收益：

本图中数据均为参考，本图详细说明了各种角色的主体，是如何参与虚拟电厂的运营，并采用哪种方式参与电力市场的收益的。

虚拟电厂商业模式及用户收益图

长园飞轮虚拟电厂的业务流程：

本图详细说明了储能、光伏、可控负荷、充电桩等分散式资源是如何参与虚拟电厂运营，并通过哪种方式实现电力市场(及辅助服务市场)收益的。

虚拟电厂的业务流程图

长园飞轮虚拟电厂解决方案的价值点：

1：从灵活的资源中获取更大价值

虚拟电厂运营系统，帮助客户聚合自有的灵活储能、分布式发电和需求方资源，在多个能源市场实现货币化，并将其转化为现金产生者。凭借一流的预测和资产优化功能，虚拟电厂运营系统允许公用事业和聚合商创建额外的灵活容量，并从全球利润丰厚的市场中的灵活资源中获取更大价值。

2：即时扩展和调度

借助 虚拟电厂运营系统，您可以实时、大规模地预测、优化和控制庞大的分布式能源网络。虚拟电厂运营系统 建立在世界上更具扩展性的实时架构之上，经过验证的部署可帮助能源供应商将数百个资产组合和管理为单一的虚拟发电厂。

3：帮助您的客户从他们的所有资产中获利

随着能源市场的发展，大型公共事业客户越来越需要将灵活的产能转化为利润中心的能力。虚拟电厂运营系统提供广泛的开箱即用连接，无需针对大多数资产类型进行自定义编程，使您能够轻松地为所有客户的各种资产提供价值。

4：算法服务价值

长园飞轮虚拟电厂解决方案的业务架构：

长园飞轮虚拟电厂解决方案的产品矩阵：

长园飞轮虚拟电厂解决方案提供的服务包括：

√ 可控负荷类型咨询与接入√ 能源聚合√ 区域电力市场接入 √ 电力价格预测√ 自控系统对接√ 调度算法持续优化

长园飞轮VPP系统特点

技术核心：以能源物联网技术为基础，结合虚拟电厂业务情况，打造虚拟电厂业务的“滴滴”。

核心技术：

拥有大规模实时数据处理能力

拥有分布式能源、可调负荷的协同控制能力

拥有实时预测算法能力

拥有智能调度能力

安全且合规（电网、数据、网络等）

对各地虚拟电厂平台、政策兼容

客户能源快速接入技术

长园飞轮VPP系统产品特点：

基于云原生架构研发的一款安全稳定、灵活接入、智慧算法、高效调度、体验良好的虚拟电厂软件服务。