虚拟电厂AI辅助决策系统

系统定位与三大核心目标

系统基于QCarbonAI时序大模型底座提供的负荷、风光、电价预测能力,聚合分布式光伏、储能、公共充电桩、柔性可调负荷、园区微网等分布式柔性资源;实现资源统一建模聚合、多目标智能调度、电力市场辅助报价、绿电消纳优化,兼顾经济收益、电网并网安全、碳排放降低三大目标:

1) 经济性:依托峰谷电价差储能套利、电网需求响应补贴、绿电交易收益提升项目综合收益;

2) 安全性:调度全过程满足配网容量、电压、功率波动并网约束,保障电网稳定运行;

3) 低碳性:最大化就地消纳分布式绿电,降低聚合体整体外购火电对应碳排放,优化年度绿电消纳比例。

虚拟电厂辅助决策分层架构总览

虚拟电厂辅助决策系统四层金字塔分层技术架构,自下而上依次搭建完整业务闭环。底层柔性资源聚合层依托标准化IoT网关、动态参数辨识算法,完成光伏、风机等多元柔性设备接入与调节能力评估;其上预测态势感知层以QCarbonAI时序大模型为底座,实现负荷、风光、电价多维度精准预测;多目标优化决策层运用分层强化学习模型,开展资源聚合调度、需求响应测算;顶层交易与安全执行层落地电力碳资产交易、远程设备调控,搭配报价优化算法与设备安全联锁逻辑,形成调控下发、故障闭锁、执行反馈的全流程安全闭环,整体实现数据采集-预测分析-优化决策-交易修正的完整业务流转。

柔性资源聚合接入层

可聚合资源类型、接入内容与可控能力分级
资源类型 接入采集内容 调度可控属性
分布式光伏 装机容量、实时发电功率、时序出力预测曲线 可精准预测,出力不可主动调控
储能系统(锂电/液流) 额定容量、实时SOC、最大充放电功率、充放电效率、运维约束 双向完全可控,支持分时充放电优化
公共/厂区充电桩集群 单桩额定功率、车辆接入时段、可延迟充电可调容量 负荷可调可控,允许平移充电时段
工商业柔性可调节负荷 中央空调、空压机、非连续生产可调工业负载 短时负荷可下调/平移调节
园区/工厂自备微网 园区整体负荷曲线、自备光伏储能协同出力、并网功率上限约束 整体协调优化,受配网安全约束限制
标准化资源动态建模能力

1) 针对每一类柔性资源建立统一动态数学模型,包含功率运行边界、调节响应速度、调节成本、分时碳排放强度四大核心特性;

2) 资源即插即用适配:新增光伏、储能、充电桩接入后,系统自动采集时序运行数据,完成参数自动辨识、模型自动生成,无需人工建模;

3) 资源响应可信度评估机制:基于历史调节执行数据量化资源实际响应可靠性,引入随机场景鲁棒优化,对冲风光、充电负荷随机波动带来的调度偏差,保障配网安全。

多尺度预测与态势感知层

全部预测能力复用QCarbonAI时序大模型底座,输出标准化时序预测数据支撑上层优化调度:

三级时间尺度预测体系

1) 超短期预测(分钟~小时级):用于实时滚动优化调度、电网秒级需求响应指令承接;

2) 短期日前预测(24h分时):支撑日前电力市场申报、储能充放电日前计划制定;

3) 中长期预测(周/月度):用于分布式能源扩容规划、中长期绿电采购合同签订。

四大类核心预测输出

聚合体总用电负荷分时预测、分布式光伏/风电出力预测、日前/实时/辅助服务电价分时预测。

多目标优化决策引擎层

综合调度优化引擎核心优化维度

以电网安全约束为刚性前置条件,同步兼顾经济收益、碳排放双目标,依托分层强化学习智能体完成短时滚动优化:

1) 柔性资源动态聚合组合优化:根据风光出力、分时电价、需求响应信号动态筛选参与调度的最优资源集合;

2) 分时调度出力计划优化:在配网容量、储能SOC、设备运行约束内,输出各资源逐时充放电、负荷调节目标曲线;

3) 储能峰谷套利优化:基于日前电价预测,规划储能低谷充电、高峰放电最优时段;

4) 电网需求响应策略优化:收到调度调节指令后,自动分配各可调资源调节容量,生成执行控制计划;

5) 绿电就地消纳优化:优先消纳本地分布式光伏,降低外购火电电量,削减整体碳排放。

市场交易与远程控制执行层

电力市场辅助交易模块

1) 适配国内电力市场规则:不具备独立交易资质的园区/企业,通过对接售电公司代理参与日前、实时电力市场、需求响应辅助服务市场;

2) AI辅助最优报价策略生成:基于负荷、风光、电价预测输出多套报价方案,供运营人员人工确认后提交售电代理;

3) 交易全流程台账管理:存储申报记录、成交电量、结算电费、需求响应补贴明细,自动生成市场运营分析报表。

远程设备控制与安全闭环执行

1) 优化引擎生成标准化调控指令,下发至储能、充电桩、中央空调边缘网关执行;

2) 全流程闭环反馈:实时采集设备实际运行功率,对比调度目标,自动修正下一轮调度计划;

3) 分级安全管控模式:支持“全自动远程调控、人工审核确认后下发、纯方案展示不控制”三种运行模式;内置配网越限、设备故障紧急闭锁逻辑,出现异常立即终止自动调控,保障电网与设备安全。