北极星智能电网在线讯:我国正处于能源清洁化与智能化转型发展的关键时期。能源体系清洁化发展转型对电力系统的弹性及稳定性提出更高要求；信息技术、互联网、物联网等技术成为提升电网调节能力的新手段。碎片资源唤醒聚合技术攻破了用户资源感知难、碎片资源汇聚难、用户积极性调动难三大难题，实现碎片资源能力唤醒和价值聚合，助力电力系统弹性和稳定性提高，促进能源系统转型发展。
碎片资源唤醒聚合技术可实现三大功能
需求侧的碎片资源主要包括分布式能源、分布式储能、微电网系统、电动汽车充电桩、空调负荷、5G基站等。海量碎片资源唤醒聚合技术能够实现精准挖掘、潜力排序、最优控制三大功能。
碎片资源唤醒聚合技术以35千伏及以下的高压用户为响应对象，对用户的储能潜力和可调资源潜力进行深入分析，最终输出用户可调潜力能力清单，结合需求响应补贴政策，测算最优能效。首先，通过碎片资源挖掘聚类技术，筛选出各类型负荷曲线特征下的可调资源潜力用户。其次，通过资源可调潜力能力测算技术，对可调资源潜力用户进行可调资源的容量、时长以及效益测算，综合以上指标输出可调资源用户能力排名，并剔除可调资源低潜力用户，形成资源池。最后，基于可调资源有效响应率结合需求响应补贴政策，测算最优响应方案，输出区域碎片资源可调节潜力和资源分布。
碎片资源挖掘聚类技术基于用户负荷特性曲线，挖掘出储能潜力用户、空调潜力用户及可中断负荷三大类可调潜力用户。储能潜力用户是指能通过储能进行负荷调节的用户；空调潜力用户是指不能通过储能调节负荷，但可以通过调节空调，进行柔性负荷调节的用户；可中断负荷潜力用户是指通过中断用户的生产设备来调节负荷。
资源可调潜力能力测算技术在依托碎片资源挖掘聚类技术已经筛选出储能潜力用户、空调负荷潜力、可中断负荷潜力用户的基础上，进一步构建潜力用户可调容量及时长模型。在可调指标测算的基础上，构建响应能力评价模型，按照可调潜力能力，对用户进行可调潜力高、中、低排名。
需求响应排序最优测算技术参考了分布式系统的概念，整合区域内各种分散的可调节资源，结合电网拓扑、供电区域等信息形成可调节负荷资源池。基于可调节负荷响应容量、持续时间、响应概率，结合需求响应补贴政策，测算电网需求与资源响应最优方案。
基于碎片资源唤醒聚合技术的义乌虚拟电厂初具规模
随着国家推出“新基建”战略，5G、大数据中心、充电桩等被列为新型基础设施建设重点。5G基站、大数据中心的建设和运维成本较高，其大量后备电池处于闲置状态，造成资源浪费。国网浙江义乌市供电有限公司联合国网浙江省电力有限公司经济技术研究院创新研发终端智控装置及虚拟电厂平台，以电力设施和基础设施共建、共治、共享为解决方案，唤醒用户后备电池、空调等沉睡资源，开展削峰填谷和电力需求响应，以资源协同、价值共享实现节能降费和柔性互动，增强电网灵活调度能力，实现清洁能源高比例安全、经济消纳。
义乌虚拟电厂平台是碎片资源唤醒聚合技术在能源数字化智能化中的应用实践。平台整合凝聚了基站、用户侧储能、空调、充电桩、路灯、精准可调节负荷6类碎片负荷资源，可实现一键调荷、一键预算、微能源网、企业用能监测等功能。一键调荷：建立可调资源的分层分区分时分类响应体系，实现一键调控、动态跟踪；一键预算：根据聚合资源精准画像，自动生成企业负荷预算指标和企业电量预算指标，为能耗双控和碳效管控提供支撑；微能源网：挖掘用户侧新能源典型应用场景，探索打造了邮政光充储放一体化车棚、小商品城二区东综合楼、模具城光储3个微能源网示范项目；企业用能：为政府归集展示企业用能情况，为开展“供电+能效”服务提供依据。义乌虚拟电厂平台目前已接入用户3538户，监测负荷约82.42万千瓦，6类资源共接入863个，最高可调负荷约2.6万千瓦。
义乌虚拟电厂建设取得了资源唤醒、快速推广、汇集增效、精准投资四方面成效。
一是资源唤醒，唤醒零星资源缓解电网压力。碎片资源唤醒聚合技术通过用户与电网的拓扑关系，分层分区计算出各变电站及线路的需求侧响应能力及响应时间，结合变电站及线路的运行特性，可调整变电站及线路的接入容量，解决设备的重载问题。以义乌为例，通过模型分析，高峰时刻可进行需求侧响应的用户142户，响应容量3100千瓦。
二是快速推广，提升需求响应资源推广效率。该成果的应用可实现可调节资源的精准定位，快速为不同用户定制差异化的响应策略，让“数据多跑路，用户少跑腿”，提高需求响应资源的签约效率。同时可与义乌已经在用的能源全聚得终端进行融合，在更大范围内唤醒可调资源，提高用户体验感和获得感。
三是汇集增效，提高用户的经济效益。项目已完成对义乌通信基站，综合商城等中低压用户的可调资源潜力扫描。目前，能源全聚得已服务义乌121个通信基站和1个用户侧储能，聚合可调资源相当于一个2000千瓦的电站，如在义乌模具城用户侧储能，调控其梯次电池，参与需求侧响应，仅2021年1月8日单日就获得7876元补贴。
四是精准投资，辅助电网前期规划布局。负荷聚类技术基于负荷特性将用户准确地分类为日间与夜间负荷、峰谷与腰荷负荷等可互补负荷类型，可应用该分类结果分析各行业的负荷特性，为变电站及线路的供区布局提供合理建议，在有效保障电网可靠性及安全性的同时，减少电网投资。
碎片资源唤醒聚合技术在通信基站、储能、分布式能源、建筑节能领域有较大推广应用潜力。针对全国海量碎片化资源挖掘潜力，主要有四种推广应用模式。一是应用于通信基站，通过调控基站中闲置的后备电池，定制充放电策略，削峰填谷，降低电费；参与需求响应，获取高额响应补贴；采集环境温度信息，自动调节空调开关，降低空调负荷，降低能耗。二是应用于用户侧储能，通过削峰填谷降低电量电费，通过平滑负荷曲线降低基本电费，通过需求响应获取收益，回收部分储能建设成本，促进储能健康发展；通过调控储能逆变器的剩余无功能力，动态输出无功，改善并网电能质量。三是应用于充电桩、分布式光伏，通过调控逆变器的剩余无功能力，动态输出无功，改善电能质量。四是应用于建筑节能，通过采集环境温度，自动控制空调等温控开关，平衡人体温感和电网调峰需求，实现无感、柔性调节，实现环境温度平滑变化，降低建筑空调和采暖能耗。（作者：国网浙江省电力有限公司经济技术研究院，邵波为 国网浙江义乌市供电有限公司，周全 王鹏为）
