解读2026分布式灵活资源聚合管控虚拟电厂解决方案

为什么要在辽宁做一个小微负荷虚拟电厂

国家"双碳"战略推进下，分布式可再生能源、储能、电动汽车大规模接入电网，传统配电网对灵活资源的承载能力不足。国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司支撑国网辽宁电科院，结合园区具备丰富的分散式小微负荷特点，打造辽宁省内首个以小微负荷聚合管控的虚拟电厂典型示范工程。

这个项目的立足点是政府、电网、用户多方需求。它要探索的是商办楼宇、小微园区分布式资源的聚合调节控制方式，把闲散碎片化的负荷资源串联起来、管起来、聚起来和用起来，基于平台开展供需平衡潜力分析，制定针对性调控策略。

。这一思路的核心，是把原本无法独立参与电网调节的小微资源，变成可被统一调度的调节能力。

三层架构搭起虚拟电厂的骨架

平台总体架构按照"资源层—网络层—平台层"三层进行建设。资源层可通过智慧能源单元等设备直采或云云对接方式与用户侧资源进行交互；网络层支持光纤专网、无线专网、无线虚拟专网、互联网等多种方式与资源层进行连接；平台层部署虚拟电厂应用服务及物联服务，向上与新型电力负荷管理系统对接，并实现与电力交易平台、调度系统的交互。

平台功能模块包括虚拟电厂全景监视、资源聚合管理、负荷评估、负荷调控、代理合约管理、交易申报管理、结算管理等应用模块。按照不同的用户划分，不同用户可以访问不同的功能应用。这意味着同一套平台可以同时服务电网调度视角、运营商视角和用户视角。

资源聚合层面，围绕负荷资源摸排与分析、典型用户负荷接入实施、可调负荷资源深化应用三个步骤分步分类建设。通过现场调研形成"一户一策"资源分析报告，通过云云对接或智慧能源单元接入新型电力负荷管理系统，再通过标签化方法构建用户标签体系，优选负荷调控用户群体。

七级响应：把负荷按"反应速度"分层建模

针对负荷响应时间、可持续时间、响应不确定性差异化特征，项目对负荷按照响应时间聚合建模，按照响应时间级别分为七级。1级响应为储能，时间在1秒以内；2级响应为1秒到1分钟；3级响应为电动汽车，1分钟到15分钟；4级响应为楼宇空调，15分钟到30分钟；5级响应为工业用户，30分钟到4小时；6级响应为4小时到24小时；7级响应为24小时以上。

这七级响应对应不同的应用场景：1级用于紧急控制，也就是精准切负荷；2级用于自动控制；3级用于实时控制；4至5级用于日内控制、日前计划；6至7级则面向需求响应、调峰、备用、尖峰、新能源消纳等场景。把响应速度和应用场景做成一张对照表，是这套方案能被工程化落地的前提。

差异化的响应时间意味着不同的补偿机制和调用逻辑。储能可以在秒级响应，但持续放电时间有限；工业用户响应速度慢，但可中断时间长、容量大。项目通过分层分级管理与聚合，让不同类型的资源在各自适合的场景里发挥作用。

市场运营：从补贴依赖走向市场驱动

虚拟电厂可通过参与电力市场交易获取收益，通过不同的资源组合方式参与不同的市场。参与不同时间尺度电能量市场，包括中长期、日前、实时等，进行电能量交易；参与快速频率响应、调频、调峰等辅助服务市场，辅助电网运行，获取辅助服务收益；参与需求响应进行削峰填谷，获取激励或补贴。

市场体系涉及准入准出机制、信用管理机制、结算机制。市场品种覆盖中长期电能量市场、现货电能量市场、容量市场、备用市场、调频辅助服务市场、需求响应市场、调峰市场、快速频率响应市场等。

在经济效益层面，商业模式正从早期的"补贴依赖"向"市场驱动"转型，核心在于通过技术聚合资源、政策引导方向、市场创造价值。具体收益路径包括：需求响应获得政府或电网支付的补贴或收益；辅助服务市场通过聚合储能和充电桩实现分钟级"快上快下"调节，提供快速调频和调峰服务；电能量市场交易将分布式光伏、储能等资源聚合后以整体形式参与现货或中长期合约交易；综合能源增值服务为企业提供能源管理、节能改造、绿电交易等服务。未来有望进一步拓展碳交易、分布式能源聚合交易等场景，形成覆盖"发—输—配—用"全链条的生态闭环。

技术创新：从资源辨识到云边协同

项目依托产、学、研多方深度合作，形成了多项技术创新。在资源建模方面，针对不同灵活资源调节能力各异、虚拟电厂对分布式灵活资源特征辨识与优化运行决策困难的问题，提出了一种基于集中量测数据的灵活资源群特性辨识与等效建模方法，采用集中量测数据以及集合经验模态分解算法（EEMD），构建了考虑灵活资源可调节空间的虚拟电厂模型。

在优化配置方面，针对分布式灵活资源大量接入导致配电网源荷"双侧不确定性提升、用电负荷与分布式电源出力之间时空特性错位的问题，提出了多场景下支撑配网弹性提升的灵活资源优化配置策略，以及基于混沌粒子群优化的虚拟电厂灵活资源优化运行方法，支撑台区分布式能源消纳，降低系统运行成本。

在云边协同方面，针对分布式资源组网困难、控制结构复杂的问题，提出了分布式智慧能源单元的自组网拓扑控制策略，构建了虚拟电厂最优组网控制系统架构，形成了包括多类型可调节资源、边缘控制器、智慧能源单元在内的虚拟电厂云边协同多层级交互控制体系。此外，项目基于数字物理混合仿真技术，构建了虚拟电厂聚合调控及互动交易仿真实验平台，具备可调资源特性分析、可调潜力评估、调控策略验证、互动交易仿真推演等实验能力。

AI赋能：从负荷预测到AI数字人

智能算法分为预测类、交易类、优化类三大方向。预测类通过对海量历史用电、气象、社会活动数据等多源信息的分析和学习，预测未来短期内不同区域、不同时段的电力负荷需求；发电预测则根据分布式光伏历史发电数据和气象因素，建立精准发电预测模型。

交易类方面，AI可以分析电力市场的价格波动、供需关系等信息，为虚拟电厂制定最优的市场交易策略，根据市场预测选择合适的交易时段和交易价格，参与电力现货市场、辅助服务市场等交易活动。优化类方面，通过AI实现发电侧、储能侧、用能侧分布式资源的协同调度和优化，实时获取各主体的运行状态和需求信息，自动调整输出功率和运行模式。

项目研发了AI数字人模块，接入DeepSeek等多种AI大模型，构建覆盖虚拟电厂专业知识库，并采用知识图谱技术实现知识的结构化管理与智能关联。通过语音、图像、文字等多模态智能交互，实时解答用户专业问题，主动对海量业务数据进行深度勘探与关联挖掘。AI数字人的定位不是替代调度决策，而是通过多模态交互降低用户使用门槛，实现"人工智能+"虚拟电厂应用场景的全方位赋能。

建设成果与能效公司的实践支撑

目前项目已完成一期系统开发部署、算法研发、工程施工、资源接入等工作，系统已正式上线运行，并接入辽宁省新型电力负荷管理系统，完成第三方安全测试，实现和电科院负荷管理与供需互动应用技术实验室的联动。已完成沈阳市和平区、沈河区、铁西区3个院区内水源热泵机组、办公区域负荷、电炊具、分布式储能、五爱市场电蓄热等累计15余兆瓦的负荷资源聚合并接入虚拟电厂管控平台，具备1.23万千瓦最大上调能力和0.48万千瓦最大下调能力。

项目共获得授权发明专利12项、实用新型专利1项，发表中文核心期刊及SCI、EI检索论文9篇、专著1项。虚拟电厂软件平台和智慧能源单元硬件产品均通过第三方检测，取得检测报告和认证证书。平台与辽宁省新型电力负荷管理系统完成对接后，典型经验在国家电网报上进行了宣传报道。

能效公司作为支撑单位，2011年与国家电网有限公司节能服务体系同步成立，业务方向覆盖科技研发、咨询服务、信息化平台、装置研发、实验室建设、业务实训、示范工程、宣传展示。在咨询服务方面，支撑安徽、湖北、山东等16省6500户负荷资源调研及现场建设工作，累计支撑19家省公司开展48个重点行业研究。在装置研发方面，自主研发新型智慧能源单元，在翼北、山东、山西、安徽、江西、湖北、四川、陕西、宁夏、蒙东、福建等地区开展上千台安装应用。在入网检测方面，支撑各省营销服务中心开展虚拟电厂入网检测能力建设，检测内容包括资源调节能力检测、技术支持系统检测、数据交互性能检测、终端检测等四大项。

一期建设接入沈阳市和平区、沈河区、铁西区3个院区的水源热泵机组、办公区域负荷、电炊具、分布式储能、五爱市场电蓄热等资源，累计15余兆瓦。具备最大上调能力1.23万千瓦、最大下调能力0.48万千瓦。 从数据可以看出，上调能力明显大于下调能力，这与接入资源的特性有关。水源热泵、电蓄热等负荷在需要时可以增加用电，但向下调节的空间受限于用户基本用能需求。0.48万千瓦的下调能力意味着在电网高峰时段，这套系统可以削减近半兆瓦的负荷，相当于数百户家庭的用电量。

能效公司2011年与国家电网有限公司节能服务体系同步成立，是国网电力科学研究院有限公司全资注册的专业机构，业务方向覆盖科技研发、咨询服务、信息化平台、装置研发、实验室建设、业务实训、示范工程、宣传展示。 科研方面累计承担科技项目100余项，发表论文120余篇，授权发明专利50余项，登记软著20项。咨询服务方面支撑16省6500户负荷资源调研及现场建设，支撑19家省公司开展48个重点行业研究。这些数据说明能效公司的角色不只是技术方案提供方，更是从资源摸排、行业研究到装置研发、入网检测的全链条支撑单位。

项目共获得授权发明专利12项、实用新型专利1项，发表中文核心期刊及SCI、EI检索论文9篇、专著1项。虚拟电厂软件平台和智慧能源单元硬件产品均通过第三方检测，取得检测报告和认证证书。 软件测试报告和检验报告来自具备CNAS、CMA资质的检测机构。平台与辽宁省新型电力负荷管理系统完成对接后，实现了资源聚合调控，典型经验在国家电网报上进行宣传报道。项目还召开了虚拟电厂场景技术方案评审暨工程建设推进会，获得专家组认可。