【PPT】国网电科院 谢丽荣：虚拟电厂参与电力市场运营技术创新与实践

来源：国网电科院研究报告PPT（经整理改写）

▲ 虚拟电厂参与电力市场报告封面

一、虚拟电厂的市场定位

虚拟电厂（VPP）在电力市场中的定位，本质上是一个"聚合型市场参与者"。它不拥有发电资产，但通过数字化技术将分散的分布式资源聚合起来，作为一个整体参与市场交易。

在电力市场规则中，虚拟电厂的市场准入需要满足两个基本条件：聚合容量达到一定规模（各省要求不同，通常在5-20MW之间）、具备远程监控和控制能力（能够对聚合资源进行统一的调度管理）。

目前国内已有10多个省份出台了虚拟电厂市场交易规则，其中山西、广东、浙江、江苏等省份的规则体系最为完善。虚拟电厂可以在这些市场中参与现货交易、调频辅助服务、调峰辅助服务和需求响应等多个品种。

▲ 虚拟电厂在电力市场中的定位和可参与的交易品种全景

二、虚拟电厂的运营技术

虚拟电厂的运营技术体系可以概括为"预测-聚合-调度-结算"四个环节。

预测是运营的起点。虚拟电厂需要预测聚合光伏的出力曲线（基于气象数据）、聚合负荷的用电曲线（基于历史数据和用户行为规律）、现货市场价格曲线（基于市场信息和供需分析）。预测精度直接影响交易决策的质量。

聚合是运营的基础。虚拟电厂需要将不同类型的资源（光伏、储能、充电桩、空调等）的出力特性进行统一建模，形成可调度的聚合出力曲线。不同类型资源的响应速度和调节能力差异很大，需要在聚合模型中体现。

调度是运营的核心。虚拟电厂需要在满足电网调度指令和自身经济目标的双重约束下，制定各资源的调度策略。调度算法需要在秒级时间内完成数百个资源的出力分配计算。

结算是运营的闭环。虚拟电厂需要将市场交易收益按照各资源的实际贡献进行分配。结算规则的设计直接影响资源所有者的参与积极性——公平合理的结算机制是虚拟电厂用户聚合能力的基础。

▲ 虚拟电厂"预测-聚合-调度-结算"四环节运营技术体系

三、技术创新

国网电科院谢丽荣团队在虚拟电厂技术领域取得了一系列创新成果。

多时间尺度协调优化技术解决了虚拟电厂在不同市场（日前、日内、实时）之间的调度协调问题。该技术基于模型预测控制（MPC）方法，在日前阶段制定未来24小时的粗粒度调度计划，在日内阶段根据最新的预测数据逐小时滚动修正计划，在实时阶段根据实际运行情况做秒级调整。

分布式资源聚合建模技术实现了对不同类型资源的统一建模和调度。该技术提出了"虚拟机组"的概念——将充电桩、空调、储能等不同类型的资源统一建模为具有可调容量、响应速度、调节成本的"虚拟机组"，使虚拟电厂的调度系统可以用统一的框架管理异构资源。

边缘计算与5G通信技术的融合应用，解决了分布式资源数量多、分布广、通信延迟高等问题。通过将部分计算任务下沉到资源侧（边缘节点），虚拟电厂的总控系统可以将调度指令的端到端延迟控制在100毫秒以内。

▲ 虚拟电厂运营的三大技术创新及其对运营效果的影响

四、实践案例

国网电科院在江苏省开展的虚拟电厂示范项目是国内规模最大的虚拟电厂实践之一。该虚拟电厂聚合了超过500个分布式资源，包括分布式光伏（200MW）、用户侧储能（80MW/160MWh）、充电桩（3000个）、空调负荷（50MW），总聚合容量达到330MW。

运营数据显示，该虚拟电厂参与江苏电力现货市场的日均收入约12万元，参与调频辅助服务市场的日均收入约5万元。在2025年夏季用电高峰期间，虚拟电厂通过需求响应在一周内获得超过200万元的响应补偿。

需要注意的是，虚拟电厂的运营收益高度依赖当地电力市场的规则设计和价格水平。不同省份的市场条件差异巨大，虚拟电厂的商业模式需要"一地一策"来设计。

*来源文件：【PPT】国网电科院 谢丽荣：虚拟电厂参与电力市场运营技术创新与实践*

来源文件：【PPT】国网电科院 谢丽荣：虚拟电厂参与电力市场运营技术创新与实践.pdf

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