科技创新研究源网荷储一体化
源网荷储一体化
智能管控平台
技术体系研究
面向区域电力市场环境,支撑电力交易和新型经营主体运行,实现源、储、荷资源在并网和交易约束条件下的协同优化与闭环运行
10%+
综合收益提升
60%+
偏差考核降低
5%+
消纳率提升
研究背景
为什么需要这个平台?
随着电力市场化改革深化和新能源大规模并网,新型经营主体面临计划偏差考核、价格波动风险和运行绩效约束,现有系统难以支撑市场化运行的预测驱动决策和多资源协同优化
市场化改革驱动
电力交易逐步常态化,新能源电站直接面临偏差考核和价格波动风险,需要精细化运行和交易决策支撑
新型主体快速发展
虚拟电厂、增量配网等新型经营主体加速发展,推动源网荷储在时间和空间上的协同优化需求
现有系统局限性
传统SCADA/EMS系统侧重设备监控,缺乏预测能力和优化决策功能,难以应对市场化运营挑战
研究创新点
- 突破传统设备控制模式,将运行管控与电力交易深度融合
- 提出基于KL散度的分布鲁棒优化方法处理预测不确定性
- 构建多时间尺度滚动优化与闭环执行机制,实现全时间尺度协同
应用价值
- 显著降低偏差考核费用,提高售电收益和市场参与能力
- 提高新能源就地消纳率,降低购电成本,提升供电可靠性
- 实现分布式资源有效聚合,拓展多元化收益渠道
技术架构
分层解耦的智能管控体系
采用服务化设计理念,构建从感知控制到业务应用的四层架构,实现稳定、开放、可扩展的技术体系
设备感知与控制层
通过标准工业协议连接现场系统,实现实时数据采集和控制指令下发,与SCADA/PPC/PCS等系统建立双向接口
数据与平台层
提供海量数据接入、存储、处理能力,采用实时数据库与历史数据库结合,支撑AI模型训练和大数据分析
核心服务与分析层
集成预测引擎、优化决策引擎和市场交易辅助,实现从预测到决策的智能化分析,支撑多目标协同优化
业务应用与展示层
提供全景监控、运行优化、交易决策等可视化应用,面向不同场景和用户角色提供人机交互功能
核心技术
预测驱动的多时间尺度协同优化
构建覆盖日前、日内、实时的多时间尺度优化框架,结合高精度预测和鲁棒优化算法,实现经济性与鲁棒性的平衡
多维预测引擎
基于AI算法的高精度多时间尺度预测体系
新能源出力预测
集成物理模型、统计模型和深度学习,提供分钟级到中长期的风光预测,MAPE≤15%
多元负荷预测
区分工业、商业、居民负荷类型,考虑气象和行为模式,MAPE≤5%
市场价格预测
跟踪现货和辅助服务市场动态,预测电能量和容量价格,趋势准确率≥85%
应用场景
适配多种市场主体需求
平台能够灵活适配电厂运营、增量配网、虚拟电厂等不同应用场景,通过功能模块配置满足差异化需求
电厂运营场景
新能源电站、火电厂、水电站
核心需求
- • 现货市场交易优化
- • 辅助服务市场参与
- • 计划偏差考核最小化
- • AGC性能指标提升
关键功能
申报优化偏差控制储能辅助
增量配网场景
工业园区、区域综合能源系统
核心需求
- • 源网荷储协同优化
- • 并网点功率控制
- • 供电可靠性保障
- • 综合能效提升
关键功能
就地消纳峰谷套利需求响应
虚拟电厂场景
聚合商、售电公司、VPP运营商
核心需求
- • 分布式资源聚合优化
- • 多市场协同参与
- • 资源可用性评估
- • 用户激励机制设计
关键功能
资源聚合多元交易收益分配
考核指标
量化的性能与效益评估体系
建立技术性能、运行效益和经济效益三层指标体系,确保平台建设达到预期目标并产生实际价值
技术性能指标
评估平台技术先进性和可靠性
新能源出力预测≤15%
MAPE平均绝对百分比误差
负荷预测准确率≤5%
MAPE平均绝对百分比误差
日前优化计算耗时≤10min
确保及时生成优化结果
运行效益指标
评估系统运行安全性和资源利用效率
新能源消纳率提升≥5%
相比无平台优化情况
弃光/弃风率降低≥50%
显著提升新能源利用率
功率波动抑制≥20%
标准差降低幅度
经济效益指标
衡量平台商业价值和投资回报
综合收益提升率≥10%
单位发电量/用能量收益
偏差考核费用降低≥60%
显著降低市场化运营成本
峰谷价差套利可量化
通过储能和柔性负荷实现
实施路径
分步实施、迭代优化
采用三阶段实施策略,确保项目平稳落地和风险可控,逐步实现从试点验证到规模推广
1
平台基础建设与核心功能开发
6-8个月完成基础架构搭建,实现核心预测和日前优化功能
- 完成服务器、数据库等基础设施部署
- 建立数据接入、存储和管理体系,对接SCADA、气象等系统
- 开发新能源出力预测、负荷预测模块及日前优化决策引擎
- 在单一典型场景进行试点验证,评估初步效果
2
功能完善与多场景拓展
8-12个月完善日内优化和市场交易功能,拓展至多种应用场景
- 开发日内滚动优化模块和实时闭环控制接口
- 开发面向多市场的交易辅助决策功能
- 针对电厂、园区、VPP场景进行功能模块定制开发
- 在1-2个示范工程全面部署,完成考核指标验证
3
平台推广与生态构建
长期产品化标准化,面向市场推广,构建开放生态
- 将核心功能封装成标准化产品模块和解决方案
- 面向更多同类型客户进行推广应用,扩大市场占有率
- 开放平台API接口,吸引第三方开发者和合作伙伴
- 构建合作共赢的能源物联网生态系统
市场交易
深度融合电力市场交易
平台与电力交易系统无缝对接,支持现货市场、辅助服务市场等多种交易品种,提供全流程辅助决策
交易策略配置
根据资源特性和风险偏好制定交易策略
目标收益设定可配置
风险容忍度可配置
资源分配比例可配置
申报辅助决策
基于优化结果推荐最优申报策略
日前申报曲线AI推荐
What-if模拟分析支持
风险收益评估量化
实时市场响应
根据实时价格动态调整运行方式
价格监测实时
自动触发响应支持
套利机会识别智能
交易结算复盘
自动归集数据并进行策略评估
盈亏分析自动
偏差统计详细
策略优化建议AI生成
研究结论
为新型电力系统建设提供技术支撑
本研究针对电力市场化改革背景下新型经营主体的运行需求,系统提出了源网荷储一体化智能管控平台的技术体系。通过构建面向市场化运行的技术架构、提出预测驱动的多时间尺度协同优化方法、建立与电力交易深度融合的运行管控模式,形成了可复制推广的应用方案。
技术创新
- • 突破传统设备控制模式
- • 分布鲁棒优化处理不确定性
- • 多时间尺度协同优化
应用价值
- • 降低偏差考核费用60%+
- • 提升新能源消纳率5%+
- • 提高综合收益10%+
未来展望
随着电力市场化改革深入和新型电力系统建设加快,平台将进一步提升预测精度和优化效率,拓展多能互补和综合能源服务功能,加强与碳市场协同,构建开放共享的能源服务生态,为能源转型发展做出重要贡献。
研究报告编制
张剑峰
2026年2月10日