风电机组数字化感知与运行状态评估方案 目 录 1 背景 2 数字化感知 3 运行状态评估 4 研究展望 背景 海上风电气候条件更为恶劣 ， 运行维护成本高 ， 占到海上风电总投资 40% 以上 传 感 与 监 测 云技术 6 设备数字孪生 对风电机组进行状态监测实现故障预警 ，是提升机组运行可靠性 的有效手段之一。 • 目前 ，塔筒、 叶根、机舱、传动链等状 态 监测为重点， 尚无法覆盖叶片整体 • 现有监测技术： 点位有限。仅关注重点部件 7 风电机组监测方案示例 机组关键部件 疲劳监测 机组基础冲刷 机组位移监测 机组振动监测 数字化感知与运行状态评估 实现机组运行状态精细化评估， 需要打通全部监测系统、 采用人 工智能的方式构建部件级运行状态数字模型。

虚拟电厂机组可调节能力暂定为不低于 5 兆瓦、连续调节时 间不低于 1 小时。 12 2.山东虚拟电厂运营模式 虚拟电厂机组按照聚合资源类型分为发电储能类机组（#1 机）、负荷类机组 （#2 机）。负荷类机组（#2 机）聚合直接参与市场交易的用户，参与电能量交易 时，其签约的售电公司和虚拟电厂运营商应属于同一法人。负荷类资源根据聚合方 式、聚合资源能力等分为全电量负荷类机组（#2F 机）、调节量负荷类机组（#2R 机）、调节量负荷类机组（#2R 机）。 （二）类型划分 根据虚拟电厂机组聚合资源调节能力、信息交互情 况分为直控型、短时响应型与长时响应型，应满足参与相 应市场的技术条件。 （一）直控型机组指具备与调度系统实时信息交互 功能（信息交互时间为秒级），可跟踪实时市场计划曲线 并实时响应调度指令，调节时间为秒级的虚拟电厂机组。 （二）短时响应型机组指具备与调度系统和新型电 力负荷管理系统信息交互功能，可 力负荷管理系统信息交互功能，可 6 小时及以内接收并响 应调度指令的虚拟电厂机组。 （三）长时响应型机组指具备与调度系统和新型电 力负荷管理系统信息交互功能，具备 6 小时以上、16 小 时及以内接受并响应调度指令的能力。 分类2 分 类 1 13 2.山东虚拟电厂运营模式 现阶段，虚拟电厂运营商参与电能量或辅助服务市场，应满足国 家售电公司注册相关要求，并在山东电力交易平台进行注册。参与需

售电公司现货市场交易策略 中长期合约交易策略 试结算案例分析 量化交易在电力现货的实践 目 录 CONTENTS 1 2 3 4 5 6 7 8 日前市场：基本确定运行日的负荷需求、开机 机组出力水平、电网运行边界条件等交割条件 日内市场：对上述条件进行滚动微调 实时市场 + 辅助服务市场：保证发用实时平衡 电力系统的特点： 电能无法低成本、大规 模储存，因此发、输、 电力用户 源随荷动 调峰调频电厂 转 变 需求侧上报 电网中的节点 输电线路与断面 线路：连接两个母线的物理线路 断面：两个节点之间所有线路连接的集合 母线与节点 母线：发电机组输出通过主变升压连接母线，物理概念 ※ 节点：市场概念，代表一组母线 ( 忽略这些母线之间的堵 塞 ) 母 线 ~ 电源 负荷 母线 ~ 电源 负荷 节点 母线 经常堵塞 节点 节点 机组故障或 负荷急升 节点 电 价 发电侧单边报价或发用两侧报价 基 于 申 报 信 息 以 及 电 网 运 行 边 界 条 件 ， 采 用 安 全 约 束 机 组 组 合 (SCUC) 和安全约束经济调度 (SCED) 程序进行优化计算，出 清得到日前市场交易结果。简单而言，在保证电网安全的前提下， 优先调用系统中报价最为便宜的机组，直至满足负荷需求。

前言：数字化赋能风电发展创新蓝图 ...................................... 中国风电产业发展现状及趋势 .................................... 大功率风电机组发展提 速 ................................................................................... 4 海上风电实现跨越式发 其中，风电产业数字化转型最令人期待。人工智能、物联 网、 AR/VR 、 5G 等数字技术的快速发展，将成为风电企 业 转型的强大助力，进而推动风电行业的现代化，为清 洁能 源的未来发展注入强大的支撑和动力。 我们相信，随着全球风电机组装机容量的不断提高，数字 孪生技术将赋能风电行业向更高效、更可靠、智能化的方 向发展，为实现“双碳”目标作出更大的贡献。 01 02 第一章：中国风电产业发展现状及趋势 当下，加快推进碳减排已经成为全球共识，中国明确提出 目标的重要手段之一。 大功率风电机组发展提速 当前中国风电产业不仅具备大兆瓦级风电整机 自主研发能力，而且形成了完整的风电装备产 业制造链，制造企业的整体实力与竞争力大幅 提升，在大容量机组研发、长叶片、高塔架应 用等方面处于国际领先水平。 数据显示， 2020 年，中国新增装机所用陆上 风 电机组平均单机容量仅为 2.6 兆瓦左右，海 上风 电机组平均单机容量约为 4.8 兆瓦。随后两

体 设 计 规 划 智能电厂解决方案 1. 智能现场：数据感知，普适测量™ 月度调度计划须在年度分月发电计划的基础上，综合考虑用电负荷需求、月度水情、双边电量购销协议、燃料供应、供热机组供热等情况和电网输送能力、设备检修情况等因素进行编制。日发电调度计划 在月调度计划的基础上，综合考虑日用电负荷需求，近期内水情、燃料供应情况、电网传输能力、设备检修以及双边电量购销协议执行情况等因素 巡检无法及时发现泄露 – 高温高压蒸汽泄露时间较长会对疏水门造 成损坏 好处 – 利用超声波测量技术 , 及时发现疏水门 的 内漏 , 保证设备安全可靠运行 ; – 实时监测疏水门的运行状况 , 提高机组 发 电的经济性 ; – 疏水门的可靠运行 , 对电厂的节能降耗 作 用非常大 ;  针对电厂高温要求特别推出高温型超声波变送器 708 网调每月编制控制点和监测点具体的电压曲线或无功出力曲 调调管的发电机、调相机的自动调整励磁装置和强行励磁装置的投入和 退出，必须取得网调值班调度员的同意。当控制点母线电压超过允许的偏差范围时，该控制点的发电企业应不待调令调整机组出力使其恢复到允许的偏差范围以内。若控制点母线电压在机组当无调整能力 用尽后且仍超过允许电压偏差范围时，值班人员应立即报告网调值班调度员进行处理。当监测视点母线电压超过允许的偏差范围时，该监视点的变电站值班人员应立即报告网调值班调度员进行处理。网调

虚拟电厂建设 02 现状背景 01 03 虚拟电厂运营 06 公司简介 8 2.1 政策要求 ✓ 建设自有智慧管控平台，应具备负荷调节和控制能力。 ✓ 建设用户侧可调控资源池，虚拟电厂各机组可调节能力为不 低于5兆瓦、连续调节时间不低于一小时。 ✓ 接入地方电力调度自动化系统、山东省营销虚拟电厂运营服 务平台，纳入常态化管理。 ✓ 通过电网可调能力测试。 虚拟电厂建设要求： • 虚拟电厂机组按照聚合资源类型分为发电储能类机组（#1 机）、负荷类机组（#2 机）；负荷类资源根据聚 合方式、聚合资源能力等分为全电量负荷类机组（#2F 机）、调节量负荷类机组（#2R 机）。 （一）发电储能类机组（#1 机）聚合分布式光伏、分散 式风电等发电类机组或分布式储能等未纳入调度管理的储 能类资源，其爬坡能力不低于 0.2 兆瓦/分钟。 （二）全电量负荷类机组（#2F 机）聚合直接参与市场交 机）聚合直接参与市场交 易的用户（含用户侧储能）全部电量。被聚合用户全部电 量按照与虚拟电厂运营商签订的电力零售合同（电能量+ 调节收益）结算。 （三）调节量负荷类机组（#2R 机）聚合可调节用户（ 含用户侧储能）调节电量。所聚合用户可为直接参与市场 交易的用户、电网企业代理购电用户。所聚合用户与虚拟 电厂运营商签订调节收益分成协议。聚合直接参与市场交 易的用户时，可在用户与虚拟电厂运营商签订的电力零售

用等，以反映发电机组的成本结构和运行约束。  电力联营体所采用的拍卖清除算法必须同时计及 能量价格和发电机组的运行约束，这需要用机组 最优组合程序来完成。  这种方法可以保证所得到的发电调度计划在技术 上是可行的。 18 联营体市场中的报价方式 ( 续 ) ： 多部分报价  机组最优组合问题是一个非凸的、非线性混合 整数规划问题。  对于大规模机组最优组合问题，并不存在可以 多部分报价方法的一个典型例子是英格兰和威尔士 电力市场，该市场的报价规约要求发电公司的报价 中包括很多分量。  能量段及报价价格 ( 最多 3 段 )  机组启动价格和无负荷价格  机组最小运行时间  发电公司向 Pool 提交发电机的运行参数  电力联营体 (pool) 利用机组组合优化程序确定下一天 48 个 时 段 ( 每 半 小 时 一 个 时 段 ) 市 场 切 除 价 (Market Clearing 天的每小时的调度计划。  市场操作员并不作机组组合优化，发电公司在构造报价策 略时需要计及所有的费用以及运行约束，并将这些因素隐 含在能量标价中，因为这种报价结构不能保证恢复启停费 用等非能量成本。 21 联营体市场中的报价方式 ( 续 ) ： 单部分报价  这种报价方法不能保证发电机组运行的可行性。  当列入调度计划中的发电机组受到运行约束限 制时，需要一种机制来修改调度计划，例如设

电价等多种电力机制引入，影响系统运行方 式，传统电力系统规划方法难以考量，需要 进行精准量化模拟分析。 电力市场以价格成本为引 导指定机组工作位置 碳排放价格影响机组启停及 出力，从而影响风光消纳 输配电价影响跨省跨区电力 流规划必要性 关键问题三：大规模储能、抽蓄与新能源、 传统机组深度耦合，工作位置相互影响，优 先次序排序方法难以精确模拟跨季、跨月、 跨周调度特性，需要研发新的规划算法内核。 电网侧、用户侧储能、友好型电站 空间的最优解。 关键问题五：新型电力系统规划需要考虑源 网协同，电网输电通道限额、输电断面限额、 安全稳定极限、跨省跨区直流运行方式约束 等对电源外送、新能源消纳有较大影响。 网架约束 关键断面限额 机组、线路检修 X轴：电力平衡 Y轴：电量平衡 Z轴：调峰平衡 P轴：消纳能力 Q轴：规划投资 S轴：电力市场 … 多维空间： 最优规划方案 7 （二）时序模拟需要面临的新场景 关键问题七：针对大区多子系统算例，需要 协议电量及输配电价成本等因素，实现多区 域科学互济。  省间互济限额 考虑联络通道的供电限额， 包括承载能力、交流供电 特性、调节能力差距等进 行精细化建模  跨省跨区互济 合理调配机组开机及电力 流流向，实现复杂拓扑下 的电力流互济能力  协议电量 需要考虑跨省跨区通道的 电量约束，满足地区之间 年度电量协议，合理优化 电量分配，实现最优调度  输配电价成本

5 将前端采集数据写入实时或历 史数据库； 按数据类型设置采样读取 周期； 根据告警信息触发变化读取数 对虚拟电厂及虚拟机组的总电 量 、 用电量等数据进行统计 分 析； 从多角度进行排名及对比分析。 虚拟电厂子站侧 辨识数据完整性 、 唯一性 、 合 法性。 电厂侧功能及界面展示——数据管理 基于负荷资源基本运行状态、负荷调控方法及舒适度需 求 ，分析负荷资源可调控潜力。 3 虚拟电厂发电预测 基于虚拟机组 ，构建区域级虚拟电厂； 基于可控资源潜力预测结果及虚拟机组聚合情况， 实现虚拟电厂整体发电预测。 虚拟电厂子站侧 2 负荷资源潜力预测 电厂侧功能及界面展示——机组组建 数字拥抱能源 点亮绿色世界 发电资源潜力预测 biaoti 基准曲线图表与基准曲线表格联动 基准曲线图表取电厂最近 点亮绿色世界 结算结果 按 日前日内交易 实时交易 电厂信息 值 biaoti 按照需求的不同 ，分成 3 条业务线： 日前、 日内、实时；分机组申报电 力； 日前：按照需求可选机组申报 ，共 96 个点； 日内：提前 2 小时申报能力， 12 个 周 期 ，每个周期 8 个点； 实时 ：需要提前一天申报可调控的 富余能力； 分两个维度（单日和单月）对电厂执

。 冷水机组 Water Chiller 冷水机组是一种通过制冷循环产生低温水的设备，其核心功能包 括热量吸收和温度控制，能够精确调节输出冷水温度，满足不同场景 的工艺或环境需求。 基于预制模块化数据中心场景的冷却系统智能调优技术报告（ODCC-2025-06005） 3 冷冻水泵 Chiller Water Pump 冷冻水泵作为冷冻水循环系统的动力设备，负责将冷水机组制备 的 的冷冻水输送至空调末端装置，实现室内降温。 冷却水泵 Cooling Water Pump 冷却水泵作为冷却水循环系统的动力设备，负责将冷却水从冷水 机组输送至冷却塔，通过水循环带走热量，降低机组运行温度。 三、预制模块化数据中心冷却系统智能调优技术 预制模块化数据中心涵盖了 IT 方舱、电力方舱、液冷冷源方舱、 水力方舱以及多种辅助类和动力类方舱，如下图 1 所示。这一系列方 舱不仅 成。 图 5 平台建设示意图 1.多设备协同控制 （1）设备启停优化 根据 IT 负载与环境温度，自动计算最优设备组合（如冷水机组 开启台数、冷却塔风机转速），避免 “大马拉小车” 造成的能源浪费。 （2）负荷动态分配 实时监测各设备运行状态（如冷水机组 COP、水泵扬程），通过 算法动态调整负荷分配，使系统整体效率最大化。 2.智能预测与优化控制 基于预制模块化数据中心场景的冷