节省3500亿，虚拟电厂实现削峰填谷

虚拟电厂对电力的调节，表现在“开源”和“节流”两方面，在欧洲国家主要是“开源”，提高各种分布式能源的装机量。在我国，采用了“开源”和“节流”并举的措施。因为通过火电厂实现电力系统削峰填谷，满足 5% 的峰值负荷需要投资 4000 亿，而通过虚拟电厂，在建设、运营、激励等环节投资仅需 500-600 亿元。

发电环节不一定能满足所有用电高峰期需求。当负载接近极限，常见做法就是通过限电强行降低用电需求，防止电压下降导致更严重的大面积停电甚至设备损坏。为了让这种棘手的局面得到更好的解决，虚拟电厂供应“弹性电力”，成为其中最环保、经济的方案。

图扑软件利用数字孪生技术，围绕虚拟电厂负荷监测、调节策略、执行考核与效果分析三个层级构建一网统管的电力可视化系统。通过协调发电资源、调整部分用电需求实现电网的平衡。国家电网此前曾测算过：通过火电厂“削峰填谷”，满足5％的峰值负荷，需投资4000亿；但通过虚拟电厂，在建设、运营、激励等环节的总投资仅需500-600亿元——是前者的1/8。

图扑软件可视化利用丰富的图表、图形和设计元素将相对复杂、抽象的发电资源和用电需求数据通过可视的方式以更直观理解的形式展现，便于运维人员的高效管理，无需通过人工核算等复杂形式进行运维分析，帮助我们发现其中的规律和特征，挖掘数据背后的价值。

用电管理

智能计量技术是虚拟电厂的一个重要组成部分，是实现虚拟电厂对DG和可控负荷等监测和控制的重要基础。智能计量系统最基本的作用是自动测量和读取用户住宅内的电、气、热、水的消耗量或生产量，即自动抄表(automated meter reading,AMR)，以此为虚拟电厂提供电源和需求侧的实时信息。以四川省为例，动态展示虚拟电厂的电力调配区域。

图扑软件还有HT for Web GIS 产品支持对不同地图瓦片服务或数据、航拍倾斜摄影实景的 3DTiles 格式数据以及城市建筑群等不同的 GIS 数据的加载，同时，结合BIM 数据轻量化、三维视频融合以及 2D 和 3D 的无缝融合等技术优势，在 GIS 系统中对海量的 POI 数据、交通流量数据、规划数据，现状数据等进行多样化的可视化展示。

供需监测

通过Hightopo可视化的 2D 面板和图表的数据绑定，以及利用不同样式的图表统计方式展示发电管理、用电趋势、资源占比等关键数据，打破信息孤岛，合理管理数据。

资源类型

虚拟电厂主要依靠各种DG、储能系统、可控负荷以及电动汽车提供符合，并以通信技术进行调节。电力需求方可以是单个居民也可以是楼宇、街道等公共群体。

通过图扑软件2D面板的数据监测让储能系统、可分配发电机组、可控负荷与之合理配合，以保证电能质量并提高发电经济性。8月26日，深圳市虚拟电厂管理中心正式举行揭牌仪式，成为全国首家虚拟电厂管理中心。据悉，该管理中心已接入分布式储能、数据中心、充电站、地铁等类型负荷聚合商14家，接入容量达87万千瓦，接近一座大型煤电厂的装机容量。

调节策略

虚拟电厂是将分布式电源（发电）、可控负荷（用电）、储能等利用计算机通信网络技术将其聚合成一个虚拟的集中式电厂，来为电网提供需求侧响应的“虚拟集中式电厂”。

本地网络中，DER运行参数、发电计划、市场竞价等信息由商业型虚拟电厂提供。技术型虚拟电厂整合商业型虚拟电厂提供数据以及网络信息(拓扑结构、限制条件等)，计算本地系统中每个DER可作出的贡献，形成技术型虚拟电厂成本和运行特性。技术型虚拟电厂的成本及运行特性同传统发电厂一起由TSO进行评估，一旦得到技术确认，技术型虚拟电厂将控制DER执行发电计划。

削峰填谷

削峰填谷（Peak cut）是调整用电负荷的一种措施。根据不同用户的用电规律，合理地、有计划地安排和组织各类用户的用电时间。以降低负荷高峰，填补负荷低谷。减小电网负荷峰谷差，使发电、用电趋于平衡。

虚拟电厂不仅能够接收各个单元的当前状态信息，而且能够向控制目标发送控制信号。聚合DER参与电力市场和辅助服务市场运行，为配电网和输电网提供管理和辅助服务。

执行考核

依据爬坡耗时、响应模式、在线机组数量、负荷信号曲线信息及变化规律的统计，对运行态势进行统一评估和监测管理，更合理地优化资源分布，提升指挥中心规模化的协调指挥能力。

图扑软件能无缝融合 HTML5 各项多媒体功能，为市场电力调节、负荷调节提供数据支撑，让决策层科学管理。

效果分析

为避免管理和调度混乱，应当合理规划虚拟电厂的范围和职能，如在城区等负荷密集地区以可控负荷构成虚拟电厂，作为系统备用，或削减高峰用电;在乡村或郊区，以大规模DG、储能等构成虚拟电厂，实现对系统的稳定和持续供电。中国电力企业联合会预测，包含风电、光电的新能源发电量在2030年占比将达到48%，发电端不稳定性进一步提升。另一方面，全国统一电力市场的基本建成，为虚拟电厂进一步商业化打下基础。

参与市场交易

这个虚拟的电网把用户端充电桩、储能和家用电器等电力负荷纳入控制，让普通用户也参与到电力市场，在不影响用电设备正常工作的情况下，实现精准供电平衡。2022年3月，国家发改委、国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》的通知，要大力提升电力负荷弹性，开展工业可调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、用户侧储能、新能源汽车与电网（V2G）能量互动等各类资源聚合的虚拟电厂示范。

虚拟电厂在整个环节中扮演的是一个“调度者”的角色。一方面，在供电侧，它通过信息技术将各种发电储能资源整合在一起，包括传统的火电系统，新能源发电系统以及一些车能系统。另一方面，在用电侧，虚拟电厂通过对整合的能量资源进行调配，协同优化后来响应市场上灵活的用电需求。