隨著碳達峰碳中和戰(zhàn)略深入實施，新型電力系統(tǒng)加快建設(shè)，電力系統(tǒng)向源網(wǎng)荷儲多元互動發(fā)展。虛擬電廠作為主要載體形式，能夠科學聚合需求側(cè)資源，基于市場價格信號，發(fā)揮多向協(xié)同、靈活互動優(yōu)勢，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)。

當前，我國虛擬電廠仍處于發(fā)展探索階段。一方面，亟待建設(shè)智慧、精準、靈活的先進控制技術(shù)，發(fā)揮技術(shù)驅(qū)動作用，推動虛擬電廠規(guī)模化、協(xié)同化、智能化運行；另一方面，亟須健全相適配的電力市場機制，發(fā)揮市場價格牽引作用，促進虛擬電廠提供多元化調(diào)節(jié)運行支撐。通過先進技術(shù)和先進市場的雙輪驅(qū)動，保障虛擬電廠高效運營。

發(fā)揮虛擬電廠聚合優(yōu)勢

挖掘資源重組價值潛力

高效整合分散資源，多元化參與市場，激發(fā)市場活力。以滿足電力供應(yīng)保障和調(diào)節(jié)能力提升為原則，結(jié)合當?shù)刭Y源稟賦，以分布式電源、傳統(tǒng)或新型柔性負荷、儲能、充電樁等為聚合對象，構(gòu)建互動型虛擬電廠，動態(tài)協(xié)調(diào)、優(yōu)化不同類型靈活資源，推動市場主體多元化，激發(fā)市場活力。

靈活應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境，規(guī)?；瘏⑴c市場，提升系統(tǒng)運行效率。應(yīng)對復(fù)雜多變電力市場環(huán)境，通過虛擬電廠聚合代理市場交易，規(guī)避需求側(cè)資源數(shù)量眾多、布局分散、裝機容量小等不足，減少市場參與的復(fù)雜度與風險，提升交易合理性和策略盈利性。發(fā)揮虛擬電廠體量優(yōu)勢，基于資源互聯(lián)與廣泛感知，形成規(guī)?；{(diào)節(jié)能力，緩解電力調(diào)度和交易機構(gòu)對分散資源協(xié)調(diào)管理壓力，提升系統(tǒng)運行效率。

自給自治平衡運行，協(xié)同化參與市場，緩解系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力。虛擬電廠統(tǒng)籌內(nèi)部資源協(xié)同互補，通過儲能靈活充放電、用戶調(diào)整用能時空習性等，形成穩(wěn)定性更高、魯棒性更強的調(diào)節(jié)能力。依托智慧調(diào)度控制系統(tǒng)，強化資源優(yōu)化調(diào)度和快速響應(yīng)能力，主動調(diào)節(jié)柔性可控負荷，平滑用電曲線，匹配發(fā)電曲線，自給自治平衡運行，提高需求側(cè)協(xié)同和市場參與能力，增加運營收益，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

建立科學多元市場機制

優(yōu)化虛擬電廠市場環(huán)境

豐富交易模式，拓寬虛擬電廠參與市場收益渠道。鼓勵虛擬電廠靈活參與多元電力市場交易，明確其獨立主體地位。在聚合容量、調(diào)節(jié)能力、響應(yīng)性能等方面，規(guī)范虛擬電廠參與電力中長期、現(xiàn)貨、需求響應(yīng)和輔助服務(wù)市場的準入條件，完善交易機制，推動虛擬電廠在多元市場中獲得收益。建立基于凈負荷分時段曲線的中長期交易機制，推進“報量報價”全電量參與現(xiàn)貨交易。通過分時價格信號引導(dǎo)主體提升出力預(yù)測、負荷預(yù)測及電價預(yù)測能力，加強交易策略制定水平，積極主動參與需求側(cè)響應(yīng)，削峰填谷。支持含分布式電源的虛擬電廠參與綠電綠證交易，優(yōu)先實施年度、多年度長期協(xié)議交易，擴大虛擬電廠收益來源。完善輔助服務(wù)交易機制體系，細化虛擬電廠參與調(diào)峰、調(diào)頻、備用交易機制，適時推動參與爬坡、無功、黑啟動等輔助服務(wù)，探索虛擬電廠參與省間和區(qū)域輔助服務(wù)交易模式。構(gòu)建基于響應(yīng)容量、響應(yīng)速率、響應(yīng)時長、調(diào)節(jié)精度等分類的輔助服務(wù)競價方式，差異化設(shè)置競價限值和補償機制，充分發(fā)揮靈活調(diào)節(jié)能力，獲得優(yōu)先響應(yīng)地位。

完善虛擬電廠價格機制，創(chuàng)新結(jié)算方式。通過市場化方式，拉大峰谷價差，形成需求響應(yīng)價格。探索基于虛擬電廠響應(yīng)規(guī)模的容量電價機制，結(jié)合電源結(jié)構(gòu)、負荷曲線形態(tài)等系統(tǒng)特性，科學核算虛擬電廠容量價值。堅持虛擬電廠與各類市場主體同權(quán)同責，平等接受交易電量約束和市場偏差考核，共同承擔運行等相關(guān)分攤費用。明確虛擬電廠發(fā)電狀態(tài)與受電狀態(tài)的市場報價、交易出清、結(jié)算電價和計量機制，根據(jù)凈負荷曲線分時段形成量價結(jié)算信息。推進虛擬電廠內(nèi)部資源“風險分攤、收益共享”機制，綜合評估不同類型聚合資源的規(guī)模容量、調(diào)節(jié)性能、響應(yīng)效果和價值貢獻，合理轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟價值，激發(fā)內(nèi)部資源互動潛力，提升聚合積極性。

運用先進智能技術(shù)

支撐虛擬電廠高效運營

推進人工智能在虛擬電廠運用。人工智能推動虛擬電廠智能調(diào)度與運行優(yōu)化。結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過聚類分析和特征工程捕捉數(shù)據(jù)實時波動趨勢，應(yīng)用長短期記憶網(wǎng)絡(luò)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機器學習模型，實現(xiàn)短期和超短期電力負荷高精度預(yù)測。構(gòu)建日前、日內(nèi)、實時多時間尺度的協(xié)調(diào)優(yōu)化模型，結(jié)合混合整數(shù)非線性規(guī)劃、滾動優(yōu)化和遺傳算法等方法，開展全局協(xié)調(diào)規(guī)劃與局部動態(tài)調(diào)整，引入分布式計算和邊緣計算技術(shù)，實現(xiàn)分布式能源、可調(diào)負荷等聚合資源的優(yōu)化控制與智能調(diào)度。

人工智能助力虛擬電廠智能分析與智慧交易。通過多模態(tài)數(shù)據(jù)融合、主成分分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則等技術(shù)，高效處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，提取關(guān)鍵信息并挖掘潛在規(guī)律。采用Transformer等高級機器學習模型，結(jié)合貝葉斯優(yōu)化動態(tài)調(diào)節(jié)超參數(shù)，建立自適應(yīng)智能混合模型，精準預(yù)測多尺度市場價格?；诙嘀悄荏w深度強化學習與非合作博弈模型，引入啟發(fā)式優(yōu)化算法與自適應(yīng)迭代機制，優(yōu)化電能量、需求響應(yīng)、輔助服務(wù)等多元市場交易策略。

人工智能賦能虛擬電廠全流程管理與智能化升級。探索大模型與小模型協(xié)同應(yīng)用，融合人工智能、虛擬現(xiàn)實和數(shù)字孿生等先進技術(shù)，推動大語言模型與知識圖譜的深度結(jié)合，構(gòu)建虛擬電廠智能知識管理與運營決策管理體系，支撐資源聚合、靈活調(diào)節(jié)、協(xié)調(diào)控制，輔助開展故障診斷、遠程集控與智慧運維，全面提升虛擬電廠規(guī)劃、建設(shè)和運營全流程管理能力。

建設(shè)虛擬電廠智慧聯(lián)合控制系統(tǒng)。開展適應(yīng)虛擬電廠的“云大物移智鏈邊”先進技術(shù)研究，研發(fā)智慧聚合協(xié)同控制系統(tǒng)，開展全流程智能化交易決策和自動化精準調(diào)控，實現(xiàn)虛擬電廠分布式資源的“可觀、可測、可調(diào)、可控”。虛擬電廠智慧控制系統(tǒng)按照市場化環(huán)境下電網(wǎng)友好運行和經(jīng)濟效益最優(yōu)統(tǒng)籌目標，基于高精度功率預(yù)測、負荷預(yù)測、資源聚合管理、可調(diào)資源優(yōu)化調(diào)度、發(fā)用電計劃管理，進入策略優(yōu)化控制器，開展電力市場交易模擬，生成資源聚合最優(yōu)運行策略，經(jīng)電力交易中心和調(diào)度機構(gòu)安全校核后，由平臺一體化協(xié)調(diào)分配控制器，智能分配指令至各類聚合資源。一方面，實現(xiàn)指令跟蹤、最大化消納、功率平滑、電壓支撐等功能，提高能源輸出穩(wěn)定性，為電網(wǎng)運行提供安全可靠支撐；另一方面，發(fā)揮聚合資源整體參與電力市場的議價能力和規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)，提高聚合商運營效率和收益水平。

【作者單位：中能智新科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司（電力規(guī)劃設(shè)計總院雙碳技術(shù)研發(fā)中心）】