虚拟发电厂计量和遥测

虚拟电厂计量与遥测 IV. VPP的计量和遥测选项有哪些？……………18作者和致谢……… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 3 本报告分析所涉及的计量和遥测选项概述19 20专用收入级计量（ANSI认证计量仪表）基于AMI的测量与验证21 0 对比 AMI 2 022关于AMI 1聚合准确率的说明23 24抽样填充性能25 26 DER技术选项的适用性 网格服务提供的选项适用性27 执行摘要4展示 ES 1VPPs的五种计量和遥测方法6 展示ES 2确定和开发适用于vpps的适当计量和遥测策略的四个步骤7 一。引言：为什么vpp对于可靠、弹性和经济至关重要 910. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 电？持续变化的条件正在挑战电力系统的能力提供可靠、经济实惠且富有韧性的电力当分布式能源资源聚合到虚拟电厂时，它们可以大大发挥作用应对今天的电网挑战 V. 计量选项和遥测选项如何相互比较？……… 28 政策制定者和公用事业机构的考虑因素29 30选项比较：概述 部署历史31 32可负担性 34可靠性 公平性36 37面向未来 II. 什么是计量和遥测，以及为什么是计量和遥测……11vpp 的重要问题吗？ 什么是计量和遥测？12 13为什么VPP的计量和遥测很重要？还有哪些与VPP的计量和遥测相关的关键术语和概念？14 15当前计量和遥测的要求是什么？ VI. 网格运营商和监管机构应考虑采取哪些措施来解决VPP计量和数据传输相关挑战。...... ... ... ... ... ... ... 38 III. 目前VPP的计量和遥测无法正常工作? . . . . . 16Vpp计量和遥测相关挑战概述17 对电网运行人员的考虑和建议 39以及监管机构关于计量和核实的建议40 41格服务和技术要求 用户电表和数据42 43协调 附录：支持聚合准确性的统计数据……… 44 尾注 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 作者与致谢 作者：Kevin Brehm；Athindra Venkatraman 作者想要感谢 Voltus 的 Sean Shafer、Ryan Grosskopf 和 Luke Metcalf 在聚合精度方面的工作，包括一篇未发表的内容附录他们写的白皮书，其中包含的是 执行摘要 执行摘要 2) 基于AMI的测量与验证 3) 聚合精度 4) 采样 5) 填充性能 虚拟电厂是由分布式能源资源（DERs）聚合而成的，可为公用事业规模和公用事业等级电网服务提供支持 受消费者需求驱动，未来五年DER装机容量预计将增长170吉瓦或更多2VPPs有助于将DERs集成到电网中。它们也是解决对电网的承受能力、可靠性和弹性构成挑战的负荷 3：强制所有VPP中的所有DER以与传统发电厂相同的方式收集和报告计量和遥测信息，可能会阻止更广泛的VPP支持电网可靠性和经济性。 增长和其他变化的低成本、灵活且快速部署的解决方案。本报告关注VPPs的一个关键技术问题，该问题对VPPs的政策和项目设计具有重大影响：计量和遥测。本报告旨在向监管机构、公用事业公司和其他负责推进VPP规则和政策的国家政策制定者提供教育和决策支持。 当前多个公用事业程序和RTO市场要求一个VPP中的所有DER使用收入级计量收集和通信数据（ANSI认证的收入级计量仪表具有高精度）米) 它们也很昂贵，单个安装可能需要花费数百到数千美元 1：为了提供电网服务，虚拟电厂需要与电网运营人员和规划人员共享可靠、准确和及时的性能数据。 应与传统电厂（几乎总是需要通过收入级计量表（也称为ANSI认证计量表）提供数据）以不同的方式报告性能数据。虽然虚拟电厂（VPP）用于提供与传统电厂相同的电网服务，但在技术和运营方面，智能恒温器（例如）的聚合显然与燃气电厂不同 g ，对于大型C&I电池在某些情况下（例如提供附属服务），这些要求是适当且合理的。在其他情况下（例如，对于提供削峰功能的智能恒温器），这些要求明显成本过高，并且可能阻止更广泛范围的潜在虚拟电力聚合商支持电网 本报告重点介绍了两个支持电网运行的数据通信功能： •测量或用于测量计量数据的数量以确保为发电机和负载提供公平准确的补偿，包括VPPs 鉴于，电网运营商——与监管机构、技术提供商和聚合商合作——已经开发并实施了几种针对虚拟电厂的计量和遥测选项。这些方法在收集和通信性能数据方面有所不同，但向电网提供准确可靠数据以支持电网的目标保持不变。在本报告中，我们回顾了五种虚拟电厂的计量和遥测选项，如下所示并总结在展示ES1: •遥测这是收集和自动传输实时数据进行遥测的能力，有助于支持实时监控。a grid operator grid management 4：电网运营商和监管者应评估多种虚拟电厂计量和遥测选项，以制定最能支持电网的指导方针。 2：VPP 至少有五种选项可用于向电网提供性能数据支持。 本报告建议一种三步法来确定合适的计量和遥测参见附表ES2):VPP的选项( 虚拟电厂计量与远程监测执行摘要 1) 澄清哪些DER技术将参与VPP，以及VPP将提供哪些电网服务 2) 筛选出不适合这些电网服务的计量和遥测选项 3) 评估剩余选项，考虑与可负担性、可靠性、公平性、未来影响以及解决方案就绪性相关的因素 第V节提供与第3步相关的分析 负责制定和执行这些规则 5：可能需要补充性政策以确保任何计量和遥测选项都能有效部署。 需要考虑的补充政策示例包括： 改进客户和第三方访问• 客户-电表数据 跨管辖区域协调方法• 将DER集成能力视为• 未来 ami 采购与部署，以确保未来 ami 投资 可能需要额外的规则、政策或法规，以确保这些选项中的任何一个都能按预期交付第六节为网格操作员和监管机构提供九项考虑和建议 第四章提供与步骤2相关的分析 3. 评估剩余选项 针对电网运营商和监管机构的注意事项和建议 改善对客户电表数据的访问6 7 为未来做准备的 AMI 投资 示例 1：住宅供暖/制冷负荷提供容量 与数据访问相关的附加或更新政策可能是合理的 适用选项• 公用AMI通常不适用• 收入等级计量（成本） 示例 2：商业电池提供辅助服务 可能需要明确特定辅助服务所需的技术要求 这将有助于确定电池或逆变器内部提供的遥测数据是否足够 或是否需要单独的计量表 可靠性将特别鉴于性质 important 给定提供的网格服务及其作用在支持电网稳定 第一部分：引言为什么vpp对于可靠、有弹性且负担得 起的电力至关重要？ 不断变化的环境正在挑战电力系统提供可靠、经济、有弹性的电力的能力4 受消费者需求驱动，DER容量预计将增长当DERs是若在未来五年内未管理超过170吉瓦，它们将使现有的老化配电网基础设施承受压力，可能会加剧可靠性和可负担性挑战。然而，当它们被聚合到虚拟电厂中时，可以减轻对配电网的影响，同时避免电网扩容或升级的成本，并为用户解锁额外的可靠性和韧性价值。 由数据中心、工业负荷增长及其他用途驱动，预测显示美国峰值需求将于2030年增长至175吉瓦，并于2035年增长至270吉瓦5 分布式能源资源是中小型能源（非公用事业规模）能源产生、存储或灵活消耗电能的设备位于客户电表附近或其后，并且通常连接到低压配电网。DER的例子包括智能恒温器、暖通空调设备、智能热水器、电动汽车和电动汽车充电器、电池、需求响应和分布式发电 可负担性 输配电及发电领域的电网投资 这些增长的不断增加的投资正给居民电价带来压力 累积已安装DER容量：历史和预测 韧性 2024年，美国面临了27起天气和气候灾害，损失超过10亿美元。这反映了与1980年至2024年的平均9起事件（经CPI调整）相比的长期增加。6 当分布式能源聚合到虚拟电厂时，它们可以很大程度上满足当今电网的需求。8 9 第二节：介绍 什么是计量和遥测，以及为什么VPP的计量和遥测是一个重要的问题？ 什么是计量和遥测？ 测量和遥测是相关的功能，通常可以由同一设备提供，但是这两个功能之间存在一些重要区别 VPPs的计量和遥测还与其他哪些关键词和概念相关？ 当前计量和遥测有哪些要求？ • 尽管公用事业和市场监管者倾向于在业务实践手册和其他类似文件中提供有关计量和遥测要求的一些指导，但通常要求可能不明确且有待解释 • 尽管本文件的范围不限于全面列出所有地区和所有电网服务的计量和遥测要求，但下表总结了计量并且US RTO/ISO的需求以及遥测需求可能会发生变化 第三节 目前vpp的计量和遥测有什么问题？ Vpp计量和遥测相关挑战概述 第四节 vpps 的计量和遥测有哪些选项？ 专用收入级计量（ANSI认证计量表） 变体 基于AMI的测量和验证 它用在什么地方？ 描述 一种使用来自安装了实用程序的智能电表用于测量并与客户表现进行验证家庭层面，有时在设备层面等级 美国各公用事业公司的 AMI 推广实施处于不同阶段，承担主要责任的公用事业执行 独立地或与其他网格数据结合使用ami用于支持vpp服务的结算在多种VPP程序中 这些包括：DSGS项目（加利福尼亚）和ADER试点（德克萨斯） 有效使用此选项独特地取决于三个条件： 1) AMI已部署2) ami收集足够细粒度的数据以验证服务提供 3) 有足够的数据共享条款供第三方 关于 AMI 1.0 与 AMI 2.0 的说明 在DER环境下的AMI 1.0挑战 选择AMI 2.0的新功能 AMI 1.0 与 2.0 •数据限制：ami 1 0米不收集足够高分辨率的可以用作网格运营商管理和监控他们的g上的der的数据，以管理电能质量和可靠性网络（e关注） •实时通信：网格与客户设备之间的低延迟通信使配电网运营商能够实现实时需求响应和DER编排 新一代的AMI技术有可能提供与传统能力不同和新的功能，有时这些新一代的AMI24 在这个报告中我们关注于0被称作AMI 2 0，但也承认一些AMI的功能 1 AMI的潜力 2 0 •边缘计算：在米级提供计算能力，以实现高分辨率波形数据的实时处理和智能自动化 •缺少实时通信：ami数据对电网运营商不会实时更新，因此它的使用仅限于事后计费，而不是运营商和第三方的实时可见性 描述/简介 AMI 2.0 指的是下一代高级计量基础设施（智能电表），其特点是具有边缘计算、分布式人工智能、改进的可靠性和低延迟的实时电表数据通信等增强功能的电表 • 提高可靠性：提升电能质量、停电恢复和韧性 • 复杂数据聚合和访问问题 • 计算能力不足限制了该设备在电网边缘同时执行可靠性、弹性和分布式能源管理目标的能力 聚合准确率 描述 采样 描述 统计抽样被定义为测量一组代表性客户的行为聚合那些拥有收入等级电表或高级计量基础设施（AMI）的，并推断充分发挥性能的聚合 估计性能 描述 基本数据（例如，on/o），通常来自一个暖通空调设备，通过包括室外环境在内的公式进行处理温度和湿度来估算设备功率需求和需求弹性的影响 Der技术选项的适用性 网格服务提供的选项的适用性 第五部分 如何比较计量和遥测选项？ 政策制定者和公用事业机构的考虑因素 政策制定者和公用事业公司在决定VPPs的计量和遥测的优先方法时，应评估以下考虑因素 选项比较：摘要每种计量和遥测选项的关键优势与劣势概述 部署历史 • 实现方式:这一方法