ICS27.010CCSF01上海市黄浦区标准化指导性技术文件DB31101/Z016-2023商业建筑虚拟电厂建设和运营导则Guidelinesfortheconstructionandoperationofvirtualpowerplantsincommercialbuildings2023-12-25发布2023-12-25实施上海市黄浦区发展和改革委员会发布上海市黄浦区市场监督管理局目次前言.............................................................................................................................................................II引言...........................................................................................................................................................III1范围...........................................................................................................................................................12规范性引用文件.......................................................................................................................................13术语和定义...............................................................................................................................................14总体要求..................................................................................................................................................25资源接入...................................................................................................................................................36运行管理系统..........................................................................................................................................47数据通讯传输...........................................................................................................................................88调控运行要求..........................................................................................................................................89运营管理要求..........................................................................................................................................8附录A（资料性）资源接入申请表....................................................................................................10附录B（资料性）资源信息典型数据示例.........................................................................................11附录C（资料性）虚拟电厂业务流程................................................................................................12IDB311101/Z016—2023前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由上海市发展和改革委员会、上海市经济和信息化委员会和上海市黄浦区发展和改革委员会提出，上海市黄浦区发展和改革委员会归口并组织实施。本文件起草单位：上海市黄浦区发展和改革委员会、上海腾天节能技术有限公司、国网上海市电力公司经济技术研究院。本文件主要起草人：胡勇、张金元、顾沁、鲍林俊、张皓、刘晓春、屠盛春、郭明星、吕冉、熊真真II引言2016年，国家发改委发改办运行[2016]1802号文批复同意上海市推进开展商业建筑需求侧响应管理示范项目的决策部署，黄浦区在基于前期扎实的绿色低碳工作基础上，设计并实施上海市黄浦区商业建筑虚拟电厂，2019年已顺利完成商业建筑需求侧管理示范项目各项工作，形成了全国首个典型示范，提升电力需求侧管理水平，引导工商业用户与发电侧的互动响应，促进可再生能源消纳和资源优化配置，在推进需求响应和智能电网发展方面具备可复制、可借鉴的作用。鉴于此契机，上海市发展和改革委员会、上海市经济和信息化委员会和上海市黄浦区发展和改革委员会提出制定《商业建筑虚拟电厂建设和运营导则》区级标准化指导性技术文件，为其他同级别虚拟电厂建设以及黄浦区商业建筑业主、物业经营管理者参与虚拟电厂运营提供指导建议、经验参考，推动具有黄浦区特色的虚拟电厂应用示范进一步推广。IIIDB31101/Z016-2023商业建筑虚拟电厂建设和运营导则1范围本文件规定了商业建筑虚拟电厂的总体要求、资源接入、运行管理系统、数据通讯传输、调控运行要求、业务流程和运营管理的要求。本文件适用于上海市黄浦区商业建筑虚拟电厂资源建设、应用开发和运营以及区域内接入国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台的建筑开展虚拟电厂资源建设与应用开发。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T25070信息安全技术网络安全等级保护安全设计技术要求DL/T1867电力需求响应信息交换规范DGJ08-2068公共建筑用能监测系统工程技术规范Q/GDW376.1电力用户用电信息采集系统通信协议IEC60870-5-104远动设备及系统第5-104部分:传输协议采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1商业建筑虚拟电厂commercialbuildingvirtualpowerplant；VPP依托互联网和现代信息化技术的一种区域性整合调控的电能消费组合载体。通过协同优化商业建筑中各种主要可调用的资源，形成虚拟等效的对外功率调节服务，提供与传统电厂性能相匹配的电网运行支撑能力。3.2商业建筑虚拟电厂运行管理系统virtualpowerplantoperationmanagementsystemforcommercialbuildings用于管理一定区域内的商业建筑虚拟电厂资源和完成日常调度运行的计算机信息化系统。3.31DB311101/Z016—2023商业建筑用户端能源管理系统commercialbuildingcustomerenergymanagementsystem商业建筑用于建筑内电力管理、能耗监测、设备控制等业务数据采集与管理的信息化系统。3.4商业建筑虚拟电厂终端commercialbuildingvppendpoint用于商业建筑虚拟电厂资源与虚拟电厂运行管理系统之间信息和控制交互，具备通讯、采集、存储、控制等数据与业务管理功能，可以通过软件功能方式或硬件方式实现。3.5商业建筑虚拟电厂资源commercialbuildingvirtualpowerplantresources分布于商业建筑中的可控负荷、储能以及分布式能源等可调控电力设施或系统。3.6可控负荷controllableloads可以通过直接控制指令或控制请求，在有限时间内增加、减少或转移用电负荷的用户照明、空调、锅炉、电梯、水泵、风机、照明、电动汽车充换电设施等用电设备。3.7电力市场electricitymarket电能生产者和使用者通过协商、竞价等方式就电能及其相关产品进行交易，通过市场竞争确定价格和数量的机制。注：一般包括电力现货市场、电力中长期交易市场、辅助服务市场、容量市场以及金融市场。3.8电力负荷管理机构powerloadmanagementorganization为保障电网安全稳定运行、维护供用电秩序平稳、促进可再生能源消纳、提升用能效率，综合采用经济、行政、技术等手段，对电力负荷进行调节、控制和运行优化的管理机构。3.9需求响应demandresponse用户跟随市场价格信号或激励机制作出响应，主动改变常规电力消费模式的行为。3.10虚拟发电事件virtualpowergenerationevent虚拟电厂发起对虚拟电厂资源按调度目标要求执行的系列操作。4总体要求4.1可监测性应通过计量、计算机和网络通信技术，实现电网侧、用户侧、可控资源侧等各个环节的监测和信息感知，实现商业建筑虚拟电厂运行周期内的信息采集和存储，为商业建筑虚拟电厂运行管理系统的2DB31101/Z016-2023决策和控制提供全面的信息资源。监测的频度不低于15min/次。4.2可控制性商业建筑虚拟电厂运行管理系统与用户端能源管理系统以及虚拟电厂终端进行互动时，应配备充足的数字化控制设备，建立智能化的控制策略，满足调度运行控制、电力负荷管理和电力市场运行的要求。4.3信息安全性4.3.1可参照电力系统“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的指导原则，适当选用信息安全策略及措施，合理设计、建设和维护管理系统，保证信息高效安全交互。4.3.2虚拟电厂运行管理系统和用户端能源管理系统以及虚拟电厂终端的硬件设备宜采用国产服务器、国产计算机；软件包括操作系统、数据库、中间件、应用软件宜采用国产软件。4.3.3商业建筑虚拟电厂运行管理系统应按照GB/T22239、GB/T25070开展等级保护工作。5资源接入5.1基本流程开始资源信息普查虚拟电厂资源分析资源潜力分析虚拟电厂资源配置虚拟电厂资源测试明确配置原则与目标虚拟电厂资源接入制定资源响应策略结束运行测试与数据收集指标的计算与评价虚拟电厂资源接入申请资源数据上传对接图1虚拟电厂资源接入流程5.1.1虚拟电厂资源接入应开展资源分析、资源配置、资源测试、资源接入等相关工作。资源接入流程参见图1。3DB311101/Z016—20235.1.2虚拟电厂资源分析应通过资源普查构建负荷模型库，形成常态负荷排查流程，建立成套负荷排查工具，并对普查资源进行数据校核，对资源接入的能力进行合理分析。5.1.3虚拟电厂资源配置应基于虚拟电厂参与不同场景需求，满足区域规划或虚拟电厂运行的性能指标要求，满足电网调度对于资源接入地理位置或电气位置的要求，对资源接入的类型、容量、响应策略进行优化配置。5.1.4虚拟电厂资源测试应按照资源分析与配置的结果开展实际运行数据的收集与分析，并开展资源响应策略测试，充分验证相关指标性能。5.1.5虚拟电厂资源应按实际情况完成接入申请并上传资源相关数据。资源接入申请表参见附录A。5.2数据要求5.2.1虚拟电厂通过虚拟电厂运行管理系统汇聚虚拟电厂资源，资源接入应按照接入信息要求向商业建筑虚拟电厂运行管理系统上报其所属资源的用电数据、运行控制数据等多类数据。5.2.2可控负荷、储能系统、分布式能源等虚拟电厂资源应向商业建筑虚拟电厂运行管理系统上报设备标识、品牌、台数、额定功率（kW/台）、安装位置等基本数据信息。同时实时上送该资源用电、可调容量、运行控制和其他要求的动态数据信息。详细信息要求参见附录B。5.2.3虚拟电厂资源用电数据应包括资源用电量，资源用电负荷等，数据应实时采集。采集频率应不低于15min/次。5.2.4运行控制数据应包括设备资源运行状态、设备资源报警状态等，数据应实时采集。采集频率应不低于15min/次。5.2.5虚拟电厂资源因部分设备异常、网络中断和数据错误等导致无法监视资源状态和功率时，应在24h内消除缺陷，及时恢复网络及实时数据通信。5.2.6虚拟电厂资源上传的数据出现大面积刷新不及时、不准确等重要问题时，应在72h内消除缺陷并及时恢复实时数据准确性。5.2.7虚拟电厂运行管理系统应保证上送数据真实、准确和可靠，应提供24h运转的系统保障支持，及时响应业务需求和运行缺陷处理。5.3指标要求资源接入商业建筑虚拟电厂运行管理系统总体指标要求：——单幢商业建筑参与调控后虚拟电厂资源信息采集覆盖率应达到100%；——单幢商业建筑虚拟电厂资源可调节功率宜不低于50kW；——单幢商业建筑虚拟电厂资源连续响应时间应不小于1h；——实际执行与下达计划偏差应不大于20%。6运行管理系统6.1技术架构商业建筑虚拟电厂运行管理系统技术架构，可兼容多类可调资源且可扩展对接第三方系统。技术架构参见图2。4DB31101/Z016-2023图2商业建筑虚拟电厂运行管理系统技术架构6.2系统功能6.2.1资源管理功能6.2.1.1基础资源信息管理包括以下功能：——商业建筑档案管理，应存储建筑名称、建筑地址、联系人、联系方式、电力户号、对应变电站、线路和台区等用户基本信息；——资源注册，登记虚拟电厂资源设备名称、关联计量点等各类基本信息；——资源参数维护，应针对商业建筑所注册的虚拟电厂资源，完成虚拟电厂参数的辨识，包括虚拟电厂资源设备的可调容量、响应速度、响应持续时间、提前通知时间、就地/远程控制模式等参数；——资源评估，对商业建筑所注册的虚拟电厂资源按属性参数，根据满足调峰、调频、系统备用、可再生能源消纳等不同场景下进行分类。6.2.1.2自动响应资源管理系统对于自动响应资源管理宜提供自动响应资源远程管理功能，应实时监控自动响应资源实时运行数据，实时计算响应能力，动态更新自动响应策略。6.2.2业务管理功能6.2.2.1业务数据管理系统应提供业务数据管理可视化功能。通过数据可视化组态形式，实时展示用户资源、设备运行等实时参数。集合用电、设备、虚拟电厂等各方面数据形成综合决策展示，帮助用户掌握分析全局信息。结合地理位置信息与虚拟电厂数据信息，生成可视化数据地图。6.2.2.2负荷预测管理包括以下功能：——系统应具备日前负荷预测，日内负荷预测，预测算法管理功能。支持系统预测算法导入、修改、删除、查看。根据预测算法，对日前以及日内负荷数据进行预测与修正。5DB311101/Z016—2023——系统应具备资源可控负荷潜力预测功能，通过资源属性参数、历史数据、实时运行数据预测调度资源当前可调潜力。6.2.2.3模型分析管理系统宜提供大数据分析功能，针对用户、资源、策略开展大数据分析，建立模型提供查询分析、计算模型、管理配置等功能。6.2.2.4调度计划管理系统应具备根据调度目标管理调度计划功能，根据目标量、资源可用情况及用户反馈情况，智能生成调度计划供用户使用，并能根据计划实施过程进行调校。6.2.2.5事件实施管理系统应具备根据调度计划分解具体虚拟发电事件实施管理功能，向用户资源下发虚拟发电事件信息与策略信息，实时监测虚拟发电事件全过程数据，并收集用户资源数据反馈提供给调度计划调校使用。6.2.2.6执行评估管理系统应具备用户执行情况评估管理功能。根据业务分析虚拟发电事件中的用户响应率，完成率，调度量排名等数据，分析执行过程中资源的爬坡率，偏差率等方面，完成用户和资源可靠性评估。6.2.3扩展管理功能6.2.3.1交易产品管理系统应具备电力市场配套功能，分析定制市场产品，完成本区产品配置，并向用户发布交易产品信息。6.2.3.2市场申报管理系统应具备用户根据交易产品，完成市场申报功能，支持资源申报、价格筛选、确认反馈、信息披露等流程操作。6.2.3.3交易结算管理系统应具备结算管理功能，根据用户交易申报数据以及虚拟发电事件实施执行情况，及时生成结算数据，供用户查询及确认。6.2.4用户服务功能6.2.4.1用户认证服务系统应提供用户信息认证操作，并绑定相关已注册建筑以及虚拟电厂资源。应支持移动端应用。6.2.4.2用户通知服务系统应支持在虚拟发电事件申报、发布、监测等关键节点，通过邮件、短信、微信、客户端等方式向用户推送相关通知消息。6.2.4.3资源管理服务系统应支持用户自主完成资源管理功能，但需系统后台审核。6.2.4.4过程监测服务系统应支持用户通过系统客户端应用全程监测虚拟发电事件实施过程。6.2.4.5用户反馈服务系统应支持在线收集并处理用户各项反馈和用户评价操作。6.2.4.6作业指导书服务系统应支持发布电子化用户作业指导书，用户可通过作业指导书服务，快速查找相关资源信息和作方式、操作流程，操作时序、操作索引等内容，高效完成虚拟发电事件实施。6DB31101/Z016-20236.2.4.7历史事件服务系统应支持用户查看历史虚拟发电事件执行数据与结算数据等各项数据。6.2.5系统管理功能6.2.5.1系统配置管理系统应具备配置调整系统运行的相关参数，配置虚拟发电事件流程和关键参数，配置系统数据库关键参数等系统配置功能。6.2.5.2权限安全管理系统应具备严格的权限管理功能，支持系统用户的新增、删除、修改、查询操作，以及重置密码等功能，管理系统不同用户的权限。应采取相应的安全防护措施，针对所接入虚拟电厂终端进行身份验证，同时针对虚拟电厂事件实施过程中的关键数据应进行加密和签名，防止关键数据被泄露、被篡改。6.2.5.3基础数据管理包括以下功能：——系统应具备基础数据规整功能，支持采集数据按需执行数据规整计算，确保每天不低于15min/次，不少于96点数据量。满足系统数据分析处理应用的要求。——系统应具备数据质量管理功能，及时发现数据中断、数据错误等异常情况，具备数据异常修复处理能力，保证系统数据的可用性。6.2.6对外接口功能6.2.6.1业务系统接口系统应具备与外部业务系统的接口，支持与上海市需求响应管理中心相关业务接口，与上海市电力调度中心相关业务接口，与上海电力交易市场相关业务接口。6.2.6.2资源接入接口系统应具备资源互操作接口，支持与商业建筑和虚拟电厂终端进行交互，支持分布式能源接入接口、建筑能耗监测接入接口、充电桩运营商或平台接入接口等，支持新类型资源接口定制开发和接入。6.2.7模拟演练功能系统应提供虚拟电厂调度计划、虚拟发电事件的模拟管理与实施、实施效果模拟计算等功能，管理者开展仿真推演、业务人员实训等工作。6.2.8数据分析功能系统应提供实时数据和历史数据的查询和分析能力，并通过分析历史运行数据，评估整个虚拟电厂的运行能力以及每个资源的调节能力。6.3系统性能商业建筑虚拟电厂运行管理系统性能应符合下列要求：——系统关键数据存储时间不少于一年；——日前以及日内负荷预测计算时间不超过60s；——采集数据完整率不低于95%；——系统功能加载时间不超过10s。7DB311101/Z016—20237数据通讯传输7.1与用户侧可调节资源数据通讯传输用户侧可调节资源数据信息通讯采用基于网络的通信协议，应支持DGJ08-2068、Q/GDW376.1-2016。7.2与电网侧调度互动数据通讯传输应支持DL/T1867、IEC60870-5-104以及虚拟电厂交易平台电厂外围接口。8调控运行要求8.1总体要求8.1.1虚拟电厂资源参与调度运行，应遵循统一调度、分级控制的原则，应根据虚拟电厂调度机构指令，参与电网生产运行。8.1.2虚拟电厂资源应按本规程制定现场运行规程。8.1.3与运行有关的机构和人员均应遵守本规程；参与虚拟电厂资源规划、建设及运维的人员，应熟悉并遵守本规程。8.2调控运行管理8.2.1调控原则8.2.1.1虚拟电厂资源参与调节期间，启停、运行功率应由虚拟电厂运行管理系统统一调度。8.2.1.2虚拟电厂资源相关设备调度权、调管范围应提前明确。虚拟电厂与商业建筑产权人或受委托使用人应按平等互利、协商一致和确保电力系统安全运行的原则，签订相关协议。8.2.1.3虚拟电厂各方按调管范围行使指挥权，并对发布调度指令的正确性负责。发布调度指令可使用信息化、网络化下令等多种方式，并可追溯。8.2.2运行调节与控制8.2.2.1商业建筑虚拟电厂资源应具备就地和调度端远程的有功功率自动调节和手动调节功能。并应符合相应等级的负荷调节响应速率、响应时间等要求。8.2.2.2商业建筑虚拟电厂资源应通过商业建筑虚拟电厂运行管理系统参与调度响应服务过程，虚拟电厂应监视可控负荷的电气模拟量、状态量、可调电力与电量、调速率等的运行状态。8.2.2.3商业建筑虚拟电厂运行管理系统应向电力负荷管理机构申报调峰能力，应接收出清结果，并按合理策略分解后向虚拟电厂资源下达指令，保证出清结果有效执行。8.2.2.4商业建筑虚拟电厂应对商业建筑虚拟电厂资源参与调度响应服务的过程评估，评估参与需求响应数据有效性及其对计划曲线的执行情况。8.2.2.5商业建筑虚拟电厂应在确保电网安全运行和发供电平衡的基础上，统筹安排可控负荷日前、日内功率调度计划。9运营管理要求9.1总体要求虚拟电厂调用应由主管部门按需发起，设定总体要求，跟踪执行状态，依据政策进行结算和公示；由虚拟电厂管理系统执行具体业务流程、数据收集与监视反馈等；由用户按作业指导书响应，完成虚8DB31101/Z016-2023拟电厂资源动作。9.2管理职责运营各方管理职责以下：——政府相关主管部门负责:虚拟电厂工作整体组织协调，牵头制定虚拟电厂配套政策，组织编制实施、运行等方案，管理虚拟电厂日常发电任务；——虚拟电厂运维服务方负责：系统稳定运行、用户服务和实施过程管理。负责对终端、管理系统以及参与响应设备运行状况进行检查，确保监测数据的准确性和实时性，终端设备正常运行、系统功能正常，及时消除故障。负责用户培训，资源调研，作业指导书编制。负责虚拟电厂运行技术支持和管理，收集实施过程数据，开展数据分析评估工作；——商业建筑产权人或受委托使用人负责:制定自身响应预案，履约实施响应，保障终端设备资源正常安全运行等工作，合理安排影响负荷可观、可测、可调、可控能力的设备改造计划。9DB311101/Z016—2023附录A（资料性）资源接入申请可参照表A.1。资源接入申请表申请单编号表A.1资源接入申请表资源所属者名称申请日期×××资源所属者接入申请单地址资源所属者简介资源类型资源聚合数量资源聚合容量部署网络专网/互联网具备自动响应能力是/否/部分具备功率优化空间简述典型日基础负荷曲线备注申请单一页无法说明，可附页材料。联系人联系方式申请单位（盖章）10DB31101/Z016-2023附录B（资料性）资源信息典型数据示例B.1总则静态信息是指在运行过程中主要作为控制或参考用的信息，在很长的一段时间内不会变化，一般不随运行而变。动态信息包括所有在运行中发生变化的数据以及在运行中需要输入、输出的数据及在操作中要改变的信息。B.2静态信息B.2.1电动汽车充电站静态信息应包括标识号、站名、所在区域、全站容量、全站桩数量、站类型、是否可控、运营系统内部站ID等。B.2.2充电桩静态信息应包括标识号、桩名、所属站、桩容量、桩类型、桩厂家、投资方、是否可控、运营系统内部设备ID等。B.2.3分布式储能站静态信息应包括标识号、站名、所在区域、全站容量、投资方、是否可控、运营系统内部站ID等。B.2.4商业建筑用户静态信息应包括标识号、户号、用户名、容量、所在区域、用户类型、业主方、是否可控等。B.2.5智能楼宇空调静态信息应包括标识号、项目名、容量、所在区域、所在行业、业主方、是否可控等。B.2.6分布式能源信息应包括标识号、用户名、容量、所在区域、用户类型（如集中或分布式）、设备厂家、运行方式、业主方、是否可控、运营系统内部设备ID等。B2.7V2G桩静态信息应包括标识号、桩名、所在区域、桩容量、最大充电功率、最大放电功率、桩类型、桩厂家、投资方、是否可控、运营系统内部设备ID等。B.3动态信息B.3.1电动汽车充电站动态信息应包括标识号、全站有功、全站无功、全站电量、充放电状态等。B.3.2充电桩动态信息应包括标识号、所属站、有功、无功、电流、桩电量、等。B.3.3分布式储能站动态信息应包括标识号、全站有功、全站无功、系统SOC、充放电电量、充放电状态等。B.3.4商业建筑用户动态信息应包括标识号、用户名、有功、无功、电流、用电量等。B.3.5智能楼宇空调动态信息应包括标识号、设备名称、有功、无功、电流、用电量等。B.3.6分布式能源动态信息应包括标识号、用户名、有功、无功、电流、用电量、运行状态等。B.3.7V2G桩动态信息应包括标识号、桩名、有功、无功、电流、车辆SOC、充放电电量、充放电状态等。11DB311101/Z016—2023附录C（资料性）虚拟电厂业务流程虚拟电厂业务流程，可参看图C.1。图C.1虚拟电厂业务流程12