控制平臺的核心價值是打破資源分散性和異構(gòu)性,實(shí)現(xiàn) “全局可視、精準(zhǔn)可控、高效可盈利”,關(guān)鍵功能包括:
1. 資源接入與監(jiān)控:支持分布式能源(光伏 / 風(fēng)電)、儲能、可控負(fù)荷、電動汽車等多類型設(shè)備接入,兼容 IEC 61850、Modbus 等主流協(xié)議,實(shí)時采集出力、電壓、充放電狀態(tài)等數(shù)據(jù),形成全景監(jiān)控界面。
2. 預(yù)測與優(yōu)化調(diào)度:融合氣象、負(fù)荷、電價等數(shù)據(jù),通過 AI 算法預(yù)測風(fēng)光出力、用戶用電需求,再基于多目標(biāo)優(yōu)化模型(經(jīng)濟(jì)收益最大化、碳排放最低、電網(wǎng)約束滿足)制定調(diào)度計(jì)劃。
3. 實(shí)時控制與響應(yīng):接收電網(wǎng)調(diào)度指令或市場信號,向終端設(shè)備下發(fā)充放電、負(fù)荷調(diào)節(jié)等指令,響應(yīng)速度從毫秒級(調(diào)頻)到分鐘級(調(diào)峰),確保執(zhí)行精度。
4. 市場交易與結(jié)算:對接電力現(xiàn)貨、輔助服務(wù)等市場,自動生成交易報價策略,完成交易申報、結(jié)果執(zhí)行與收益結(jié)算,同時支持用戶側(cè)收益分成核算。
5. 安全與運(yùn)維管理:具備數(shù)據(jù)加密、入侵檢測、故障預(yù)警功能,同時提供設(shè)備運(yùn)維臺賬、故障定位、遠(yuǎn)程診斷等服務(wù),保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
平臺采用 “云 - 邊 - 端” 三級架構(gòu),兼顧實(shí)時性、擴(kuò)展性與可靠性:
1. 云端層(核心決策中心):部署在公有云或私有云,負(fù)責(zé)全局優(yōu)化、市場交易、數(shù)據(jù)存儲與分析。核心模塊包括:
? 資源聚合管理模塊:實(shí)現(xiàn)設(shè)備接入、分類建模與動態(tài)擴(kuò)容;
? 智能調(diào)度算法模塊:集成模型預(yù)測控制(MPC)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等算法;
? 市場交互模塊:對接電力交易平臺,處理報價與結(jié)算;
? 數(shù)據(jù)中臺:整合多源數(shù)據(jù),提供數(shù)據(jù)治理與可視化服務(wù)。
1. 邊緣層(本地響應(yīng)節(jié)點(diǎn)):部署在工業(yè)園區(qū)、社區(qū)等局部場景,負(fù)責(zé)就近處理實(shí)時數(shù)據(jù)、執(zhí)行快速控制指令,降低云端傳輸延遲。例如,邊緣節(jié)點(diǎn)可自主完成 100 毫秒內(nèi)的調(diào)頻響應(yīng),無需等待云端指令。
2. 終端層(設(shè)備接入接口):通過物聯(lián)網(wǎng)終端、網(wǎng)關(guān)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)各類資源與平臺的通信適配,完成數(shù)據(jù)上傳與指令接收,支持有線(工業(yè)以太網(wǎng))、無線(5G/LoRa)等多種接入方式。
1. 多協(xié)議兼容技術(shù):通過協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),解決不同廠商設(shè)備接口不統(tǒng)一的問題,降低資源接入門檻。
2. AI 預(yù)測與優(yōu)化算法:基于深度學(xué)習(xí)預(yù)測風(fēng)光出力、負(fù)荷波動(誤差率可控制在 5% 以內(nèi)),通過魯棒優(yōu)化、隨機(jī)優(yōu)化應(yīng)對不確定性。
3. 實(shí)時通信技術(shù):采用 5G + 邊緣計(jì)算,實(shí)現(xiàn)指令傳輸延遲≤20 毫秒,滿足調(diào)頻、備用等高頻響應(yīng)需求。
4. 安全防護(hù)技術(shù):通過端到端加密、區(qū)塊鏈溯源、入侵檢測系統(tǒng)(IDS),保障數(shù)據(jù)傳輸與設(shè)備控制安全,防范虛假指令注入等攻擊。
1. 深圳虛擬電廠管理云平臺:接入 90 余家運(yùn)營商、250 萬千瓦資源,采用 “云端集中調(diào)度 + 邊緣分布式控制” 模式,可在 1 分鐘內(nèi)完成 1.3 萬千瓦負(fù)荷調(diào)節(jié),2024 年輔助服務(wù)收益超 2 億元。
2. 德國 Next Kraftwerke NEMOCS 平臺:聚合 1.5 萬個分布式能源單元,通過 AI 算法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)貨市場實(shí)時報價與調(diào)度,年交易電量占德國現(xiàn)貨市場 5.8%,響應(yīng)速度 < 15 秒。
3. 山東省級虛擬電廠運(yùn)營平臺:貫通調(diào)度、交易、營銷系統(tǒng),支持工業(yè)負(fù)荷、儲能、充電樁等資源統(tǒng)一接入,2024 年現(xiàn)貨市場套利收益超 700 萬元,調(diào)節(jié)響應(yīng)精度達(dá) ±5%。
1. 智能化升級:融合大模型與數(shù)字孿生技術(shù),實(shí)現(xiàn) “預(yù)測 - 調(diào)度 - 驗(yàn)證” 全流程自優(yōu)化,減少人工干預(yù)。
2. 開放化兼容:采用微服務(wù)架構(gòu),支持第三方應(yīng)用(如碳交易、能效管理)接入,打造生態(tài)化平臺。
3. 跨域協(xié)同:實(shí)現(xiàn)省級、區(qū)域級平臺互聯(lián)互通,支撐跨省跨區(qū)資源調(diào)度與市場交易。
