虚拟电厂解决方案 1 虚拟电厂 2 分布式源网荷储 3 智慧能源单元 4 电力气象 目 录 Contents biaoti 数字拥抱能源 点亮绿色世界 2015 年 ， 国家发改委出台《关于促进智能电网发展的指导意见》 ， 明确了需进行创新虚 拟电厂商业模式 ， 并率先于江苏试水邀约型虚拟电厂 地市 D5000 省调 D5000 上 送 信 息 上 送 信 息 u 适应源网荷储调控应用需求 ， 完善地市公司现有 分布式光伏功率预测功能 ， 基于网格化分布式 光 伏并网模型和气象信息 ，滚动预测地区、 变电 站、 主变、 10 千伏馈线、 配变台区下分布式发 电出力。 u 将分布式光伏、 集中式新能源场站预测结果发送 至源网荷储集中调控系统 ， 为评估各层级电网新 220kV 及以下点 / 线多要素气象精准预报 • 施工 / 检修作业期间气象风险精准预报 定制拓展产品服务 • 无人机全线适航条件精准预报 • 特定区域雷暴概率预报 • 区域高温连续大尺度预报 • 强对流（短时大风 / 强降雨） 短临连续预报 • 冻雨增益观测和预报 • 微地形增益观测和专项预报 • 超限气象预报和观测核证 应用场景： •

极热无风怎么办 ? -- 传统“纯”用能负荷主动支撑电网调节即灵活负荷 源 荷 ( 灵活负荷 ) 储 分体空调 难点：气象与能源学科关于天 气数据的时空颗粒度未对齐 模型可靠性 Cooling Heatng Electrical 65010t000 □5058 170 (a)CMIP6 未来气象数据库 (b) 动态降尺度方法 难点：海量 ( 数十万栋 ) 、 多维 ( 形貌、功能、年龄 等 ) 的城市级建筑信息难获 取 Dabe/Time 目标：机理 - 数据联合驱动、 全自动化、结果可信的 UBEM 方法：自底向上够建模型 楼宇级 目标：自顶向下评估影响 难点：如何验证模型 广地域建筑信息 (a)MERRA-2 历史气象库 (c) 发 零 售 BnergyPLS 全 社 会 用 电 交 闺 通 墙 4 (a)CMIP6 未来气象数据库 (b) 动态降尺度方法 (a)MERRA-2 历史气象库 (c) 聚类生成典型概率场景 思路：基于气象、面向能源，降 尺度对齐天气数据的时空颗粒度 思路：实测电耗、数据驱动验证 ArcGIS 思路：基于 GIS 城市级建筑数据库，

11554 – 2024 3 3 基本规定 3.0.1 水风光储综合开发项目范围应根据经济社会发展、电力市场需求及能源资源特点、 开发目标及要求分析确定。 3.0.2 水风光储综合开发应收集水文气象、自然地理、经济社会、能源电力、工程设计 等方面的基本资料，进行合理性和可靠性分析，并收集有关规划、相关政策。 3.0.3 水风光储综合开发应符合国土空间规划要求，与资源开发利用、土地利用、环境 基础资料 4.1 自然地理与经济社会 4.1.1 水风光储综合开发应收集、整理有关区域自然地理与环境、经济社会等基本资料。 4.1.2 自然地理与环境资料应主要包括项目所在区域的地理位置、水文气象、地形地质、 社会环境敏感因素、土地利用。 4.1.3 经济社会资料应主要包括项目所在区域及可能供电地区的人口、资源、国内生产 总值、产业结构和布局等现状和发展规划资料，以及现行财税政策。 4 工程参证气象站测风资料，风电场实测风速、风向，风功率密度等资料，地形 地质、水文气象、交通运输资料。 2 工程装机规模、出力过程、工程投资及年运行费用等资料，区域内已建风电场 运行资料，利用当地测风塔实测数据或中尺度卫星数据测算的出力过程成果。 4.3.4 光伏电站和光热电站资料应主要包括下列内容： 1 工程参证气象站测光资料，太阳能电站实测辐射量数据资料，地形地质、水文 气象、交通运输资料。

批量BPA的安全稳定扫描 新型电力系统融合推演引擎TEAP介绍 17 典型气象年方法构造新能源边界 采用经典气象学方法，兼顾新能源电力支撑能力与保障电量水平， 构造符合地区时空特性、与负荷耦合的新能源出力功率特性模型。 以最近20年以上的历史气象数据为依据，选择最符合长 期气象规律(或最极端的)的气象片段拼接，连接形成气 象“平光/风年、丰光/风年和枯光/风年” P50-风资源平均年 历史25年的1月风电小时数统计 降序排序 P95-风资源枯年 新型电力系统融合推演引擎TEAP介绍 18 高精度气象数 据及地理信息 风机高度 风速计算 地表短波辐射 及地理信息 风电出力 光伏出力 入射角度 校正 新能源边界生成及结果对比 基于典型气象年的气象数据，结合风电光伏发电的物理模型，生成典 型的风光资源曲线。数据源于历史实际情况，同时保障了多场景下协同计算需求。 系统安全稳定运行，TEAP提出了电网运行电网运行方式分析校核、风险方式挖掘功能。 新能源消纳潜在制约因素 不确定性 反调峰特性 网架传输能力 负荷特性 区外来电 自 身 限 制 外 部 限 制 风光时序数据 气象数据 地理信息 设备特性 时序生产模拟 优化目标 约束条件 求解计算 边界条件 新 能 源 消 瓶 颈 消纳能力 量化测算 5.新能源布点规划 28 随着“双碳”目标的提出，亟需对

9 电网地理信息...............................................................................876 4.8.10 气象环境信息...............................................................................877 5 电力系统运行驾驶舱（POC）【主网部分】 8.8 电网地理信息.............................................................................1358 8.8.9 气象环境信息.............................................................................1359 9 电力系统运行驾驶舱（POC）【配网部分】 信息采集要求 信息采集应支持厂站及配电终端综合数据交换，纵向主站间综合数 据交换，横向业务数据交换，动态数据采集，视频信息采集，水雨情 15 电力行业数字化一体化监管平台建设方案 数据采集，气象信息采集等多种类型数据采集功能。 能与厂站远动机（包含常规和智能远动机）、智能配电终端进行一 体化的数据采集和交换，包括常规远动、保信、电量、在线监测 、 WAMS 动态监测、智能配电终端等采用各多种通讯方式和通讯规约全

数据的准确性、完整性、一致性、时效性直接决定了模型训练的效果和最终应用的可靠性。低质 量数据可能导致模型产生错误认知甚至误导决策。 l 数据维度拓展认知边界 : 融合来自源、 网、荷、储、气象、市场等多维度数据 ，能够让模型更全面地理解电力系统的复杂 运行状态和相互影响 ，发现隐藏的关联和规律。 f 数据是血液： 电力大模型价值实现的核心 要素 增强的模 型能力 数 < l 数据融合与知识管理系统是连接“头脑”与“ 四肢”的关键枢纽 ，为机器人 的智能 运作提供持续的数据流和知识流。 l 数据融合平台 多源接入 ：连接来自电网 SCADA 、气象系统、市场平台、用户侧 设 备、外部数据库等不同来源的数据接口。 清洗与整合：对接入的数据进行实时清洗、校验、对齐和融合 ，形 成 统一的、高质量的数据视图。 实时更新：保证数据的时效性 总交易量 价 格 电 量 场景 4 ： 分布式新能源功率预测 - 新能源功率预测系 统功能 预测库管理 机组信息管理 气象信息管理 超 短 期 预 测 短 期 预 测 中 长 期 预 测 集 群 预 测 评 估 集 群 历 史 功 率 电 厂 信 息 管 理 气象 -AI 融合预测算法 基于时间序列特性： LSTM ， Seq2Seq ， TCN 等

将实际能耗值与能耗标杆值进行对比，通过数据分析模型观测运 行曲线和能耗趋势、优化运行参数、对超标值进行监控并及时发出 节能操作指令，对于超标值进行干预、管控，提升能源利用率。 ② 数据分析 在能源数据采集的基础上，综合气象、能耗数据等，利用大数据 和大样本分析方法，将获取的数据进行智能分类、整理、计算，存 入对应的数据库单元（建立统一能耗预判值），建立能耗标杆；通 过挖掘数据深层次隐藏规律，深度需求发现、客户价值挖掘、负荷 中心的调度管理职能，为领导层的指挥决策提供依据。具体可实现 的目标有： 1)生产数据信息化：实现公司生产相关静态以及运行数据的信息 化、集中化管理，提高数据的有效性、一致性和共享性； 2)经济运行科学调度：通过气象管理和室温监测进行合理的热量 调度，实现管网的平衡运行，节能降耗。 3)供热质量评价：考核各热源及换热站的供热质量，为领导层决 策提供数据支持。 4)安全生产严格管理：通过生产任务单、生产值班等信息化管理， 值班表维护功能：系统提供值班表维护功能，定期由调度 人员输入作为值班安排。 b.交接班管理：交接班管理主要包括值班人员的交接以及上 班调度工作的交接。 43 c.值班工作：值班工作记录。 d.调度日志：系统根据当前的气象、运行工况以及调度值班 事件的记录自动生成每日的生产运行调度日志。 3、设施管理系统 设备资产管理系统主要是为企业对设备在整个生命周期中的主要 环节统一管理提供信息化帮助，能够为企业提供更好的跟踪机制。

安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性 状态 新增 3.3.3.1.2 气象信息 业务功能名称 气象信息 参与者 系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方 9 业务规则 监控系统所有接入企业的负荷曲线，包括监控负荷曲线和基线参考负荷 曲线。 输入业务对象及 属性 企业用户登录信息 业务逻辑 准确跟踪不同设备，不同取悦下的温度、气象信息 输出业务对象及 属性 温度、湿度、天气情况 功能需求描述 数据监测 3.2.2.8.1 气象信息 业务功能名称 气象信息 参与者 系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方 业务规则 展示气象信息 输入业务对象及 属性 企业用户登录信息、城市标识 业务逻辑 气象信息展示、展示天气情况、温度、湿度等信息 输出业务对象及 属性 气象信息展示、展示天气情况、温度、湿度等信息 31 功能需求描述 气象信息展示、展示天气情况、温度、湿度等信息 可控负荷管理平台 一级功能模块名称 二级子模块名 称 末级功能名称 末级功能工作简述 系统首页 系统首页 地图展示 展示企业运行情况、天 气情况、电网调控、能 耗使用，可切换不同对 象进行展示 气象信息 地市可上调和可下调资 52 源排行展示 负荷晴雨表 展示当前、当日、当月 最高能耗值 负荷曲线 根据企业所在行业对设 备的负荷分布情况进行 展示 用能统计 统计不同对象下用能统

制 造 风 光 互 补 分布式能源（ DER ）功 能 分布式能源（ DER ） 分布式能源（ DER ） l 数据交换 l 处理市场价格 l 气象预报 l 负荷预测 l 制定运行计划 l 参与市场招投标 l 提供辅助服务 l 参与辅助服务市场 l 风险管理 l 内部签订个性化合约 1 ）促进就地消纳 2 ）减少输电成本 3 应用 数据 离线批 处理 实时流 计算 数据资 产 模型 实验 模型 开发 数据 处理 流程 配置 模型 部署 ® 模型注册 应用管 理 物联网平台 气象站 SIS 设备状态监测 原始 数据 标准 数据 某炼化企业智能工厂 14 个业务中心全景展 示 外部信 息 数字仓 储 全面预 算 ERP 政府平 危化品新增、库存变动、台账管理查询管理、危化 品存量信息、危化品分布信息展示。 气象预警监测 气象监测模块展示浙能集团下各电厂的综合气象 信息，可通过产业布局地图上选取电厂查看，气象 信息包括风力、温度、湿度、降雨量、未来 24 小 时温度、风力详情以及未来 5 天天气预报，通过自 建小型气象站，及时监控厂区周边气象变化。 环保监测管理 通过接入各类相关环保数据，通过污染地图的 形式在线监测机组状态、

中国华能集团清洁能源技术研究院 场站数字孪生 基地 / 区域数字孪生 气象数字孪生 虚实 映射 可控制 智能终端 " " 数字孪生 系统 可存储 分布式 仿真模型 数据基座 工业互联网 数据来源 气象数据 | 地形地貌 | 场站观测数据 … … 典型应用（预测类） 典型应用（诊断类） 效能分析 | 健康度评估 | 故障诊断与预警 … … 数据来源 气象孪生数据 | 设备孪生数据 | 运行数据 … … 典型应用（优化类） 场站功率预测 | 场站有功无功优化 … … 数据来源 气象孪生数据 | 场站孪生数据 | 大数据平 台 … 典型应用（决策类） 维 数字孪生技术路线