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 公司简介-调度自动化系统 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。 核心技术 公司简介-电力市场技术支持系统 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、国家电网、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有率较高。 电力现货市场技术支持系统 全网省公司推广率70% 系统展示 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。 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。 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 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。 全景设备监控：一体监控、全景展示、数据穿透 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 融合业务应用：数据融合贯通，智能多方联动，缺陷识别推送 统一模型体系：设备统一建模，采用“调度命名+实物ID”检索机制 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 公司简介-智慧能源 南瑞电网公司是较早进入智慧能源服务和虚拟电厂领域的厂家，近年来在能源清洁化和能源数字化转型的背景下，公司依托数字化技术打造涵盖“智慧能源管理+虚拟电厂+分布式电源管理+负荷管理”绿色低碳核心技术和产业链生态 核心技术 虚拟电厂系统 山西、宁夏、深圳、山东 将电网调控、电力交易与负荷管理、数字信息等技术进行深度融合创新，攻克需求侧灵活资源局部自治、集中管理、协同调控、多元交易等技术。 省级智慧能源服务平台 山东、宁夏、山西、辽宁、安徽、新疆 分布式电源管理系统 购售电交易辅助决策技术，支撑售电公司、电网企业、发电企业更快融入全国统一电力市场。 苏州、雄安新区 园区源网荷储系统 金华、丽水、同里、贵州 主配微协同控制、多市场协同运营及仿真推演技术。 能效诊断能力支持系统 安徽、山西、宁夏、新疆、重庆 打造以电力市场驱动为主、源网荷储一体化运行的负荷管理新模式。 发展洞察-政策形势 2 2025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。 1.总体要求 中华人民共和国国家发展和改革委员会 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 国事发展改革委国事韩源局关于加快推进或拟电厂发的据导意见 2.定义和定位 虚拟电厂是基于电力系统架构，运用现代信息通信、系统集成控制等技术，聚合分布式电源、可调节负荷、储能等各类分散资源，作为新型经营主体协同参与电力系统优化和电力市场交易的电力运行组织模式。 完善电力市场 新能源消纳 《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》（发改能源【2025】357号） 发展洞察-虚拟电厂运营组织体系 政府主管部门负责出台虚拟电厂政策及市场交易规则。 电力负荷管理中心负责组织开展虚拟电厂平台及聚合资源接入负荷管理系统的业务受理、资质审核、运行监测、能力校核、效果评估等服务。 电力调度中心负责虚拟电厂并网管理，组织辅助服务市场及现货市场运营。 电力交易中心负责发布市场结算信息以及中长期市场运营。 发展洞察-商业模式概述 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。 需求响应 创新实践-产品体系 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。 创新实践-全国应用情况 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。 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，通过先进的通信技术和软件系统实现聚合和协调优化。 运营商层：虚拟电厂应具备技术支撑系统根据自身参与市场品种的需要，实现与新型电力负荷管理及调度系统等系统的信息交互，实现对聚合用户智能化管理和优化调度。 调度控制及管理服务层：1）由新型电力负荷管理系统对接调度系统、交易平台、计量采集系统、营销业务平台，提供虚拟电厂参与电能量市场、调峰辅助服务市场、需求响应所需的清分结算计量数据、运营监视数据以及基线数据等。2）由调度系统下发实时控制指令，并向新型电力负荷管理系统推送运行监视数据 创新实践-建设规划 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；用户签约：对用户的资源进行摸排，编制用户收益测算，签约用户；资源接入：用户资源接入改造，编制改造接入方案，提升对用户的资源监视和调控能力；系统建设：建设满足当地省份政策要求的虚拟电厂技术支持系统，包括系统功能、安全防护及网络传输等方面：并网调度：接入省侧新型电力负荷管理系统及调度系统，交易中心注册，为参与市场交易提供支撑：日常运营管理：增强虚拟电厂运营商的交易运营能力，系统运维能力。 创新实践-科学成果鉴定 2024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“省级现货市场下虚拟电厂调控、运营与服务关键技术及应用”项自通过中国电机工程学会组织的成果鉴定，以中国工程院院士王成山为组长的专家组一致认为项目成果整体达到国际领先水平。本次成果依托在电网调控和电力市场等方面的技术和产品优势，在山西、宁夏等多地应用，为虚拟电厂参与现货市场、需求响应、辅助服务市场进行了先行探索。 南報www.njdaily.cn 南报网，报南京 14项成果国际领先！“南瑞创新”赢得众专家点赞 技术及应用”项目，解读了“虚拟电厂”这个新概念。依托南瑞集团在电网调控和电力市场等方面的技术和产品优势，该项目已经在山西、宁夏等地应用。这是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、工商业楼宇、充换电站等分散在广大用户侧的可调节资源汇聚起来，统筹调配。 交汇点讯适用于复杂场景的电力机器人通用软件平台关键技术及应用、面向新型电力系统的5G应用关键技术及产业化推广、基于超融合架构的边缘数据中心关键技术及应用.....1月25日，南璃集团14项最新科技成果一举通过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，核心技术均达到国际先进水平。 南瑞研究院资深研发工程师金玉龙介绍，“比如，在夏天电网供电紧张的时候，“虚拟电厂可以将商业楼宇中央空调的温度调高一两摄氏度。商业楼宇减少用电，对于整个电网来说，就相当于多发了电。和传统燃煤发电厂相比，“虚拟电厂建设周期更短，建设成本只有传统电厂的10%一15%。" 创新实践-政策机制支撑 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。 创新实践-标准规范制定 国网总部组织南瑞电网、中国电科院编制形成了公司虚拟电厂技术标准和管理规范体系，围绕建设、接入、运营、交易全业务流程梳理形成技术标准和管理规范23项，其中技术标准16项、管理规范7项，当前已发布6项、后续需要立项或发布17项。 创新实践-虚拟电厂运营服务平台 2017年南瑞电网率先开展虚拟电厂领域相关技术研究和产品的完全自主研发工作，在省侧虚拟电厂运营服务平台方面，先后支撑山西、宁夏、山东、重庆、安徽、蒙东、江西、河北、甘肃9省开展平台建设，构建虚拟电厂参与需求响应、辅助服务、现货电能量的全流程支撑体系。 山东虚拟电厂运营服务平台 重庆虚拟电厂运营服务平台 山西虚拟电厂运营服务平台 宁夏虚拟电厂运营服务平台 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），可调节能力*万千瓦。 全国第二个参与现货电能量市场的虚拟电厂，探索现货市场环境下虚拟电厂常态化运营机制。 完成*座“负荷类”虚拟电厂建■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*户、聚合容量*万千瓦。 设计两类4种虚拟电厂结算套餐电厂结算复杂性，获得政府高度认 实现*座虚拟电厂完成资源建档聚合总户数*万户，公示聚合容量*万*万千瓦。 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、分时价格+红利分享”的结算模式。干瓦。 创新实践-调度直控虚拟电厂 除支撑营销部虚拟电厂运营服务平台建设外，南瑞电网公司支撑调度部门开展虚拟电厂直控建设探索，通过虚拟电厂实时响应电力调度机构统一调度指令，参与应急支撑、调频辅助服务等场景。 湖北调控中心 深圳调控中心 ■对省级调度自动化系统AGC进行改造■在I区+独立建设虚拟电厂聚合控制子系统■鄂州地区资源以直控方式参与调频，主要有中低压分布式光伏*兆瓦、分布式储能*千瓦等。目前正在进行调试 ■接入蔚来换电站*个■聚焦电动汽车充电、储能等秒级可调资源，创新打造虚拟电厂参与电网调频辅助服务特色场景■完成虚拟电厂参与调频技术验证 创新实践
