虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系研究與需求分析

關(guān)鍵詞：虛擬電廠，新能源并網(wǎng)，能源革命，標(biāo)準(zhǔn)體系

0 引言

為了應(yīng)對(duì)全球氣候變化，中國(guó)提出了2030年力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，20 6 0年力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)碳中和的宏偉目標(biāo)。推動(dòng)清潔可再生能源逐步替代化石能源，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略的重大支撐，是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)能源與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。目前以太陽(yáng)能、風(fēng)能等能源為主要能源形式的分布式能源系統(tǒng)進(jìn)入了快速發(fā)展期。然而，清潔可再生能源普遍具有間歇性與波動(dòng)性，高比例接入時(shí)，其不確定性與時(shí)空分布特性給傳統(tǒng)交流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也阻礙了清潔可再生能源的消納。

為促進(jìn)清潔可再生能源的有效消納，并對(duì)規(guī)模化的分布式資源進(jìn)行充分利用，虛擬電廠應(yīng)運(yùn)而生。虛擬電廠不但包括電源，也包括負(fù)荷側(cè)的資源整合，主要有需求響應(yīng)、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車群等，它通過(guò)先進(jìn)的量測(cè)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)等把物理上不直接相連的分布式電源整合成一個(gè)整體，進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)大量分布式電源有序接入，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊[1]。典型的虛擬電廠示意圖如圖1所示。

虛擬電廠是提高新能源消納率和能源利用率的重要解決方案，其發(fā)展是由控制氣候變化、能源供應(yīng)安全和可再生能源規(guī)模化提高能源效率的預(yù)期驅(qū)動(dòng)的。而隨著虛擬電廠的迅猛發(fā)展以及其概念、理論及技術(shù)體系趨于成熟完善，涉及的需求響應(yīng)、電力交易、微電網(wǎng)、分布式發(fā)電、分布式儲(chǔ)能、通信控制保護(hù)、能源管理平臺(tái)等多個(gè)產(chǎn)業(yè)將逐漸形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)。在此背景下，急需建立虛擬電廠的標(biāo)準(zhǔn)體系，對(duì)虛擬電廠技術(shù)的有序健康發(fā)展及規(guī)范化進(jìn)程發(fā)揮指導(dǎo)性的作用。然而目前虛擬電廠相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺乏完整體系的現(xiàn)狀阻礙了虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的進(jìn)展。

在虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程方面，當(dāng)前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織尚未提出虛擬電廠技術(shù)及其服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)；目前，僅在發(fā)電側(cè)單一發(fā)電資源的領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化較為成熟，虛擬電廠在基本概念、體系架構(gòu)、核心技術(shù)等方面尚未形成共識(shí)，需要從資源高效聚合與利用領(lǐng)域?qū)μ摂M電廠標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行統(tǒng)籌。

另一方面，對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，搶占國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化制定的制高點(diǎn)，無(wú)疑將提高中國(guó)虛擬電廠的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)在國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）已發(fā)起成立分布式電力能源系統(tǒng)分技術(shù)委員會(huì)（SC 8B）并承擔(dān)秘書(shū)處工作，且下轄虛擬電廠工作組（WG4），專門(mén)負(fù)責(zé)虛擬電廠方面的標(biāo)準(zhǔn)化工作，為我國(guó)開(kāi)展虛擬電廠技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作提供了一定的便利。但據(jù)統(tǒng)計(jì)，由中國(guó)提交并正式發(fā)布的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、IEC標(biāo)準(zhǔn)占比僅為1.58%[2]，我國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化水平與發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在較大的差距。以我國(guó)牽頭發(fā)布IEC《以新能源為主體的零碳電力系統(tǒng)》白皮書(shū)[3]為契機(jī)，持續(xù)加強(qiáng)在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展主導(dǎo)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定的布局，積極提升我國(guó)的影響力和話語(yǔ)權(quán)。而虛擬電廠作為分布式清潔能源的高效消納和聚合方案，亟需立足虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)特征和問(wèn)題，開(kāi)展虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系分析。

針對(duì)以上現(xiàn)狀，首先對(duì)虛擬電廠所涉及的關(guān)鍵技術(shù)方向進(jìn)行了梳理和分析，然后對(duì)目前主要的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織在虛擬電廠領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和總結(jié)，最后對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望，為后續(xù)虛擬電廠國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制修訂提供參考。

1 我國(guó)虛擬電廠技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

在我國(guó)，虛擬電廠的研究尚處于起步階段。虛擬電廠作為新型電力系統(tǒng)中能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的典型代表，通過(guò)信息-能量交互有效聚合大量分布式資源，實(shí)現(xiàn)廣域范圍的能源互聯(lián)與共享。虛擬電廠內(nèi)部由可再生分布式能源（包括風(fēng)電、光伏等）、可控分布式電源（包括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組、小水電等）、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、溫控負(fù)荷和儲(chǔ)能（ES）等聚合而成，從而作為一個(gè)整體與上級(jí)電網(wǎng)交互，提高聚合資源的可調(diào)可控性[4]。

對(duì)此，我國(guó)出臺(tái)了一系列政策，支持虛擬電廠技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2015年國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》，明確提出，鼓勵(lì)專業(yè)化能源服務(wù)公司與用戶合作或以“合同能源管理”模式建設(shè)分布式電源。2015年7月國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)指導(dǎo)意見(jiàn)》提出“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源行動(dòng)。2016年7月，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范項(xiàng)目的通知》，鼓勵(lì)在工業(yè)園區(qū)或者開(kāi)發(fā)區(qū)等，推動(dòng)綠色能源的靈活自主微平衡交易，開(kāi)展化石能源互聯(lián)網(wǎng)交易平臺(tái)試點(diǎn)，開(kāi)展分布式電源直供負(fù)荷試點(diǎn)，在試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)探索“過(guò)網(wǎng)費(fèi)”標(biāo)準(zhǔn)和輔助服務(wù)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、交易監(jiān)管等政策創(chuàng)新。

在此背景下，2 019 年年底，經(jīng)國(guó)家能源局批復(fù)，華北能源監(jiān)管局印發(fā)了《第三方獨(dú)立主體參與華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則（試行）》，國(guó)家電網(wǎng)冀北公司建成全國(guó)首個(gè)經(jīng)國(guó)家能源局批復(fù)以市場(chǎng)化方式運(yùn)營(yíng)的虛擬電廠示范工程，實(shí)現(xiàn)了原先不在調(diào)度范圍內(nèi)的用戶側(cè)可調(diào)資源的感知、聚合、優(yōu)化、調(diào)控與運(yùn)營(yíng)，為電力系統(tǒng)提供連續(xù)柔性的調(diào)節(jié)能力，有效促進(jìn)新能源消納。

2 虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)狀

2.1 虛擬電廠國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

IEC是世界上成立最早的國(guó)際性電工標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，其宗旨是，促進(jìn)電氣、電子工程領(lǐng)域中標(biāo)準(zhǔn)化及有關(guān)問(wèn)題的國(guó)際合作，增進(jìn)國(guó)際間的相互了解。IEC在虛擬電廠領(lǐng)域已有一定的研究。目前，IEC在虛擬電廠領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有以下兩項(xiàng)。

（1）IEC TS 63189-1：2023《虛擬電廠：第一部分 架構(gòu)與功能要求》[5]

該標(biāo)準(zhǔn)首先給出了虛擬電廠管理系統(tǒng)（virtualpower plant management system，VMS）、分布式資源（distributed energy resources，DER）、需求響應(yīng)（demand response，DR）等虛擬電廠相關(guān)術(shù)語(yǔ)的定義。然后，介紹了虛擬電廠由微電網(wǎng)、發(fā)電單元、儲(chǔ)能裝置、可控負(fù)荷和VMS組成，并分別介紹其在虛擬電廠中的作用。接著分別從集中式控制和分布式控制兩種控制方式，介紹控制架構(gòu)、通信系統(tǒng)與適合的應(yīng)用場(chǎng)景。最后，對(duì)虛擬電廠的核心功能要求，如：狀態(tài)監(jiān)測(cè)和通信、預(yù)測(cè)、聚合和優(yōu)化、輔助服務(wù)、電力市場(chǎng)交易功能等層面進(jìn)行了流程的梳理，并提出了技術(shù)要求。

（2）IEC TS 63189-2：2023《虛擬電廠：第二部分 用例》[6]

該標(biāo)準(zhǔn)同樣先給出了虛擬電廠相關(guān)術(shù)語(yǔ)的定義。然后介紹虛擬電廠本身的需求，包括隱私保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全、互操作性、可靠性、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方面。接著針對(duì)虛擬電廠的各參與方，包括VPP參與者、DER所有者、系統(tǒng)操作員、電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商，介紹其參與流程、在虛擬電廠中的作用、相應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景和功能。最后介紹虛擬電廠用例的形成方法和編寫(xiě)形式。

總體來(lái)看，現(xiàn)有的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)主要提供了一個(gè)基礎(chǔ)的框架，但并未對(duì)諸如狀態(tài)監(jiān)測(cè)和通信、預(yù)測(cè)、聚合和優(yōu)化、輔助服務(wù)、電力市場(chǎng)交易等虛擬電廠核心技術(shù)要求進(jìn)行詳細(xì)規(guī)范。

2.2 虛擬電廠國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

虛擬電廠是我國(guó)能源綠色低碳發(fā)展的必然要求，是順應(yīng)新型電力系統(tǒng)“雙高”發(fā)展趨勢(shì)的必然產(chǎn)物，推進(jìn)虛擬電廠技術(shù)發(fā)展是助力國(guó)家“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和能源安全新戰(zhàn)略落地的重點(diǎn)抓手，是我國(guó)能源市場(chǎng)化改革和能源轉(zhuǎn)型的必然要求。基于國(guó)內(nèi)虛擬電廠發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，從適用性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實(shí)用性等角度出發(fā)，通過(guò)全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)全文公開(kāi)系統(tǒng)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)等網(wǎng)站平臺(tái)，梳理國(guó)標(biāo)、地標(biāo)、行標(biāo)、團(tuán)標(biāo)、企標(biāo)等不同層次的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表1[7]。

總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)在虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)化方面尚未形成完備的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作在各個(gè)層面僅形成了初步的進(jìn)展，在系統(tǒng)建設(shè)、信息化管理、資源互動(dòng)、調(diào)峰調(diào)頻等方面的內(nèi)容形成了部分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)虛擬電廠技術(shù)進(jìn)行規(guī)范。

3 虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建研究

本章根據(jù)上文對(duì)虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀的分析，進(jìn)行虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建的研究。本章通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體系目標(biāo)、需求、適用性、結(jié)構(gòu)的研究，利用系統(tǒng)工程學(xué)中標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)工程六維模型、工作分解結(jié)構(gòu)、平行分解法、屬種（過(guò)程）劃分法，構(gòu)建出以科學(xué)理論為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)容邏輯完備的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系。

3.1 虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)范疇劃定

虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)規(guī)定的范疇?wèi)?yīng)包括如下方面。

從主要目標(biāo)用戶角度，包含：城市商業(yè)綜合體；工商企業(yè)及園區(qū)；政府、醫(yī)院、學(xué)校和小區(qū)物業(yè)。

覆蓋的主要發(fā)電資源有：風(fēng)、光、氣、生物質(zhì)能等類別。

從涉及的主要物理對(duì)象角度看，主要覆蓋了：源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)的環(huán)節(jié)，具體包含有風(fēng)、光、氣等多種形式的一次資源或由其轉(zhuǎn)化得到的二次電力能源；在用戶“圍墻”邊界內(nèi)的供能管網(wǎng)，例如：園區(qū)中壓配網(wǎng)、戶用供網(wǎng)、小型微網(wǎng)及充電網(wǎng)絡(luò)；能源負(fù)荷則包含不同用能特性的終端用能設(shè)備設(shè)施；儲(chǔ)能設(shè)備包括一般的儲(chǔ)能裝置和既可作為可控負(fù)荷又可儲(chǔ)能的電動(dòng)汽車等。

從數(shù)據(jù)信息層面來(lái)說(shuō)，涉及到本地與云端兩個(gè)部分。本地即為傳統(tǒng)的OT部分，主要是SCADA和自動(dòng)化，云端包含支撐本地?cái)?shù)據(jù)向云端采集處理、傳輸通信、存儲(chǔ)管理、分析加工、展示應(yīng)用的相關(guān)云、大、物、移互聯(lián)網(wǎng)ICT技術(shù)。

從專業(yè)服務(wù)角度，涉及的主要有能源管理、協(xié)調(diào)控制、系統(tǒng)運(yùn)維以及增值服務(wù)需求等類別[8]。

3.2 基于系統(tǒng)工程學(xué)的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

在明確虛擬電廠的標(biāo)準(zhǔn)范疇界定后，進(jìn)一步開(kāi)展虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系的具體構(gòu)建研究。系統(tǒng)工程學(xué)是目前廣泛應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建的理論，它以生產(chǎn)設(shè)計(jì)一種產(chǎn)品的視角來(lái)看待標(biāo)準(zhǔn)體系設(shè)計(jì)的過(guò)程，從而整體、系統(tǒng)地對(duì)其進(jìn)行布局安排。目前，此理論已成功應(yīng)用于國(guó)際空間站相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系等一系列應(yīng)用場(chǎng)景中[9]。

因此，在構(gòu)建虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)，始終從整體的視角進(jìn)行布局，將設(shè)計(jì)出一個(gè)有機(jī)的、不斷發(fā)展的整體作為原則。綜合全局考慮設(shè)計(jì)的內(nèi)外部要素，將標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)象、相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系等外部要素與標(biāo)準(zhǔn)子類、具體內(nèi)容等內(nèi)部要素之間的交互關(guān)系和各子體系之間的影響進(jìn)行統(tǒng)一兼顧的考慮。使設(shè)計(jì)出的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系上下層級(jí)與平行關(guān)系之間都環(huán)環(huán)相扣，具有緊密的邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系。

將虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系的設(shè)計(jì)過(guò)程視為一項(xiàng)工程項(xiàng)目，則以工程研制的視角可以將設(shè)計(jì)流程分為以下5個(gè)步驟。

（1）要求定義

確定標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)目標(biāo)，根據(jù)收集分析行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀以及相關(guān)文件規(guī)定的建設(shè)依據(jù)，對(duì)體系應(yīng)包含的內(nèi)容范疇、專業(yè)領(lǐng)域等指標(biāo)作出計(jì)劃規(guī)定。

（2）需求分析

調(diào)研現(xiàn)存體系的內(nèi)容、業(yè)務(wù)涵蓋面、適用性等現(xiàn)狀，將其與目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)掘兩者差距，得出標(biāo)準(zhǔn)需求，以此指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建下一步的進(jìn)行。

（3）產(chǎn)品設(shè)計(jì)

對(duì)照體系建立原則、目標(biāo)以及需求，進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系大框架，進(jìn)而細(xì)化具體結(jié)構(gòu)層級(jí)設(shè)計(jì)。

（4）產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)

確定子類所在子體系、子類名稱及其內(nèi)容。將體系內(nèi)各版塊的級(jí)別、類別進(jìn)行劃分，并歸入不同子類。

（5）產(chǎn)品驗(yàn)證

在虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系建立完成后，不斷根據(jù)體系需求的改變而優(yōu)化、修正體系框架。

具體流程如圖2所示。

3.3 虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系綜合分析

結(jié)合電力行業(yè)其他相近技術(shù)領(lǐng)域，如：微電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系的成熟經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)虛擬電廠聚合多資源進(jìn)行有序調(diào)控和管理的特點(diǎn)，突出虛擬電廠的信息化技術(shù)，充分考慮虛擬電廠參與電力市場(chǎng)交易對(duì)調(diào)控和運(yùn)維的影響，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的要素進(jìn)行系統(tǒng)分析，形成如圖3所示的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系總體結(jié)構(gòu)。

其中：（1）基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)涵蓋總則、術(shù)語(yǔ)、圖形標(biāo)準(zhǔn)、命名規(guī)則、安全與環(huán)保等內(nèi)容，為標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)定范疇、明確一系列定義和基礎(chǔ)知識(shí)。（2）在業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)中，應(yīng)規(guī)定虛擬電廠的規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。此外，還應(yīng)規(guī)定工程建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并在虛擬電廠系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)方面作出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。最后，制定驗(yàn)收與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范成效評(píng)估的業(yè)務(wù)流程。（3）在建立信息化標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不僅應(yīng)涵蓋平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)和終端標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)對(duì)系統(tǒng)試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行規(guī)范。同時(shí)，智能應(yīng)用方面的內(nèi)容也應(yīng)在體系中作出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定。（4）在增值服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)中，應(yīng)規(guī)定虛擬電廠的優(yōu)化用能和需求響應(yīng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)制定多資源協(xié)同調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)。此外，還應(yīng)涵蓋碳交易相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而組成體系化的增值服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。

4 虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系框架

虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系經(jīng)過(guò)前文的大體框架設(shè)計(jì)已經(jīng)具有了初步的規(guī)模，根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的參考和比對(duì)，本節(jié)將對(duì)子類、標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，并最終得出虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系布局方案。

4.1 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

如圖4所示為虛擬電廠基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)子體系，為虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)提供通用性條款和規(guī)范支撐，組成部分包括虛擬電廠總則、術(shù)語(yǔ)、圖形標(biāo)準(zhǔn)、命名規(guī)劃以及安全規(guī)定等方面相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)

如圖5所示為虛擬電廠業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)子體系。

規(guī)劃設(shè)計(jì)子類在虛擬電廠計(jì)劃建設(shè)階段對(duì)建設(shè)目標(biāo)的資源負(fù)荷條件分析、勘察規(guī)劃設(shè)計(jì)方法選擇和具體執(zhí)行作出規(guī)范，是提升虛擬電廠整體能效的標(biāo)準(zhǔn)尺度和關(guān)鍵支撐，包括虛擬電廠項(xiàng)目規(guī)劃、工程勘察、資源估計(jì)、設(shè)計(jì)技術(shù)與負(fù)荷分析等領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

工程建設(shè)子類是在虛擬電廠項(xiàng)目投入建設(shè)后，對(duì)工程建設(shè)工作和設(shè)備安裝配置工作的執(zhí)行做出規(guī)范，包括虛擬電廠工程建設(shè)實(shí)施、虛擬電廠設(shè)備建設(shè)安裝等工作相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)子類意在指導(dǎo)虛擬電廠實(shí)現(xiàn)多資源高效協(xié)調(diào)運(yùn)行，制定合理計(jì)劃滿足系統(tǒng)內(nèi)不同負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量的需求，該子體系由虛擬電廠多資源協(xié)同管理、虛擬電廠運(yùn)行控制、虛擬電廠多資源協(xié)調(diào)優(yōu)化等領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組成。

系統(tǒng)運(yùn)維子類為保證虛擬電廠安全運(yùn)行、可靠供能提供支持，組成包括虛擬電廠運(yùn)維檢修、虛擬電廠故障診斷兩部分的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

驗(yàn)收與評(píng)價(jià)子類對(duì)虛擬電廠工程規(guī)劃建設(shè)成果以及運(yùn)行過(guò)程的評(píng)判工作做出規(guī)范，對(duì)檢驗(yàn)工程建設(shè)、運(yùn)行情況有重要意義。其組成包括虛擬電廠規(guī)劃設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、虛擬電廠設(shè)備調(diào)試、虛擬電廠工程驗(yàn)收、虛擬電廠發(fā)電效果評(píng)估、虛擬電廠項(xiàng)目成效評(píng)估等。

4.3 信息化標(biāo)準(zhǔn)

如圖6所示為虛擬電廠信息化標(biāo)準(zhǔn)子體系。

信息化平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)子類是虛擬電廠信息化、智能化管理的平臺(tái)建設(shè)基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)虛擬電廠多方信息交互，深入開(kāi)展多資源協(xié)調(diào)優(yōu)化和出力數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分析的重要保障，包括虛擬電廠運(yùn)行管控平臺(tái)、虛擬電廠交易與服務(wù)平臺(tái)、虛擬電廠仿真平臺(tái)、虛擬電廠信息安全、虛擬電廠信息系統(tǒng)接口、智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域的諸多標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)終端標(biāo)準(zhǔn)子類為客戶提供智能調(diào)控、數(shù)據(jù)量測(cè)、遠(yuǎn)動(dòng)作業(yè)、通信、數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘的服務(wù)提供技術(shù)保障，組成部分包括虛擬電廠控制終端、虛擬電廠量測(cè)終端、虛擬電廠移動(dòng)作業(yè)終端、虛擬電廠通信終端等用客戶側(cè)終端技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)。

試驗(yàn)檢測(cè)子類為虛擬電廠信息平臺(tái)和多種終端設(shè)備的可靠運(yùn)行提供規(guī)范基礎(chǔ)，該子體系由虛擬電廠平臺(tái)調(diào)試、虛擬電廠平臺(tái)維護(hù)、虛擬電廠終端調(diào)試和虛擬電廠終端檢測(cè)幾部分標(biāo)準(zhǔn)組成。

智能應(yīng)用子類為虛擬電廠實(shí)現(xiàn)多資源靈活管控提供技術(shù)支持，該子體系由虛擬電廠智慧用能管理、虛擬電廠多資源狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及虛擬電廠智能運(yùn)維等相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。

4.4 增值服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)

如圖7所示為虛擬電廠增值服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)子體系。

優(yōu)化用能標(biāo)準(zhǔn)子類是虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商為分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)備、可控負(fù)荷、可調(diào)機(jī)組等多類資源提供高效、具有競(jìng)爭(zhēng)力的虛擬電廠聚合方案的依據(jù)。該子體系包括虛擬電廠系統(tǒng)后評(píng)價(jià)、能源審計(jì)、能效評(píng)估以及能源托管代運(yùn)維等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

需求響應(yīng)子類為虛擬電廠各資源參與需求響應(yīng)的調(diào)度提供技術(shù)保障，組成部分包括虛擬電廠系統(tǒng)終端、需求響應(yīng)基線負(fù)荷計(jì)算方法、虛擬電廠調(diào)峰業(yè)務(wù)、虛擬電廠調(diào)頻業(yè)務(wù)等技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)。

多資源協(xié)同調(diào)度子類為各資源主動(dòng)參與虛擬電廠運(yùn)行調(diào)節(jié)提供規(guī)范。各類資源擁有者與虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商達(dá)成交易，各資源通過(guò)調(diào)節(jié)出力和負(fù)荷參與虛擬電廠優(yōu)化調(diào)控。該子體系由多資源互補(bǔ)效果評(píng)估、多資源協(xié)調(diào)互動(dòng)流程、多資源控制要求幾部分標(biāo)準(zhǔn)組成。

碳交易子類為虛擬電廠中的清潔資源以虛擬電廠作為一個(gè)整體參與碳交易提供保障。該子體系的組成部分包括虛擬電廠項(xiàng)目碳管理、虛擬電廠綠電交易、虛擬電廠碳交易代理等碳交易過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)。

5 標(biāo)準(zhǔn)體系明細(xì)表

上述的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系，在結(jié)構(gòu)上包含4個(gè)子體系，15個(gè)大類；在清潔能源類型上包含光伏、風(fēng)能、生物質(zhì)3種清潔能源；在用能場(chǎng)景方面包含工業(yè)園區(qū)、商業(yè)樓宇、農(nóng)業(yè)用能、公共機(jī)構(gòu)、居民用能5種典型場(chǎng)景。

其中，結(jié)合當(dāng)前虛擬電廠技術(shù)發(fā)展中對(duì)項(xiàng)目驗(yàn)收與評(píng)價(jià)相關(guān)規(guī)范的需求增加，故在業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)子體系中增加了驗(yàn)收與評(píng)價(jià)子類。基于目前虛擬電廠中，多資源耦合、節(jié)能咨詢、碳市場(chǎng)交易等業(yè)務(wù)規(guī)模逐漸發(fā)展，故將增值服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)子類單獨(dú)開(kāi)辟為一個(gè)子體系，內(nèi)涵優(yōu)化用能、需求響應(yīng)、多資源協(xié)同調(diào)度和碳交易4個(gè)子類。經(jīng)過(guò)調(diào)查，平臺(tái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)屬于信息化的范疇，故將平臺(tái)技術(shù)納入新增的信息化標(biāo)準(zhǔn)子體系內(nèi)，并根據(jù)目前虛擬電廠中增加的終端設(shè)備、工程實(shí)驗(yàn)和智慧用能管理等需求，新增了系統(tǒng)終端、試驗(yàn)檢測(cè)和智能應(yīng)用子類。

總體框架中提出了53個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列。以上內(nèi)容具體對(duì)應(yīng)體系內(nèi)條目舉例見(jiàn)表2。

6 結(jié)語(yǔ)

本文提出的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)體系框架始終從整體的視角進(jìn)行布局，將設(shè)計(jì)出一個(gè)有機(jī)的、不斷發(fā)展的整體作為原則，結(jié)構(gòu)合理，細(xì)節(jié)內(nèi)容涵蓋廣，對(duì)目前零散、缺乏體系化的虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)未來(lái)科學(xué)合理發(fā)展具有指導(dǎo)性意義。