控制平臺的核心價值是打破資源分散性和異構性,實現 “全局可視、精準可控、高效可盈利”,關鍵功能包括:
1. 資源接入與監控:支持分布式能源(光伏 / 風電)、儲能、可控負荷、電動汽車等多類型設備接入,兼容 IEC 61850、Modbus 等主流協議,實時采集出力、電壓、充放電狀態等數據,形成全景監控界面。
2. 預測與優化調度:融合氣象、負荷、電價等數據,通過 AI 算法預測風光出力、用戶用電需求,再基于多目標優化模型(經濟收益最大化、碳排放最低、電網約束滿足)制定調度計劃。
3. 實時控制與響應:接收電網調度指令或市場信號,向終端設備下發充放電、負荷調節等指令,響應速度從毫秒級(調頻)到分鐘級(調峰),確保執行精度。
4. 市場交易與結算:對接電力現貨、輔助服務等市場,自動生成交易報價策略,完成交易申報、結果執行與收益結算,同時支持用戶側收益分成核算。
5. 安全與運維管理:具備數據加密、入侵檢測、故障預警功能,同時提供設備運維臺賬、故障定位、遠程診斷等服務,保障系統穩定運行。
平臺采用 “云 - 邊 - 端” 三級架構,兼顧實時性、擴展性與可靠性:
1. 云端層(核心決策中心):部署在公有云或私有云,負責全局優化、市場交易、數據存儲與分析。核心模塊包括:
? 資源聚合管理模塊:實現設備接入、分類建模與動態擴容;
? 智能調度算法模塊:集成模型預測控制(MPC)、強化學習等算法;
? 市場交互模塊:對接電力交易平臺,處理報價與結算;
? 數據中臺:整合多源數據,提供數據治理與可視化服務。
1. 邊緣層(本地響應節點):部署在工業園區、社區等局部場景,負責就近處理實時數據、執行快速控制指令,降低云端傳輸延遲。例如,邊緣節點可自主完成 100 毫秒內的調頻響應,無需等待云端指令。
2. 終端層(設備接入接口):通過物聯網終端、網關設備,實現各類資源與平臺的通信適配,完成數據上傳與指令接收,支持有線(工業以太網)、無線(5G/LoRa)等多種接入方式。
1. 多協議兼容技術:通過協議轉換網關,解決不同廠商設備接口不統一的問題,降低資源接入門檻。
2. AI 預測與優化算法:基于深度學習預測風光出力、負荷波動(誤差率可控制在 5% 以內),通過魯棒優化、隨機優化應對不確定性。
3. 實時通信技術:采用 5G + 邊緣計算,實現指令傳輸延遲≤20 毫秒,滿足調頻、備用等高頻響應需求。
4. 安全防護技術:通過端到端加密、區塊鏈溯源、入侵檢測系統(IDS),保障數據傳輸與設備控制安全,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 余家運營商、250 萬千瓦資源,采用 “云端集中調度 + 邊緣分布式控制” 模式,可在 1 分鐘內完成 1.3 萬千瓦負荷調節,2024 年輔助服務收益超 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 算法實現現貨市場實時報價與調度,年交易電量占德國現貨市場 5.8%,響應速度 < 15 秒。
3. 山東省級虛擬電廠運營平臺:貫通調度、交易、營銷系統,支持工業負荷、儲能、充電樁等資源統一接入,2024 年現貨市場套利收益超 700 萬元,調節響應精度達 ±5%。
1. 智能化升級:融合大模型與數字孿生技術,實現 “預測 - 調度 - 驗證” 全流程自優化,減少人工干預。
2. 開放化兼容:采用微服務架構,支持第三方應用(如碳交易、能效管理)接入,打造生態化平臺。
3. 跨域協同:實現省級、區域級平臺互聯互通,支撐跨省跨區資源調度與市場交易。
