网络日志

图扑智慧电力可视化大屏,赋能虚拟电厂精准减碳

​ 前言

国网河北电力发布的《数字孪生电网白皮书》中提到:

随着“碳达峰、碳中和”“构建以新能源为主体的新型电力系统”等战略目标的提出,电网将会接入大量具有随机性、间歇性、波动性特征的分布式能源,以及储能装置、V2G 等交互式能源设施,使其呈现出结构更加复杂、设备更加繁多、技术更加庞杂的趋势。

近年来,随着能源互联网建设进程的加快,已催生一系列智慧能源成果。虚拟电厂(Virtual Power Plants, VPP)作为能源智能化转型的一支奇兵,协调源、荷、储资源参与电力市场的属性,实现分布式能源(Distributed Energy Resources, DER)资源聚合管理运行模式,为市场提供着电力、负荷等资源。同时维稳电力的供应,保障电力系统的实时平衡,提升系统的运行效率。

效果展示

图扑软件应用自研 HT 引擎,为传统的“源随荷动”调度模式向“源荷互动”新模式转变,提供智慧电力可视化解决方案。以四川省为背景,应用轻量化方式与强大的可视化引擎技术,围绕电厂负荷监测、调节策略、执行考核与效果分析三个层级,部署一套具备自主调控、快速响应、科学研判的综合性、多功能、集约化智慧电力综合管控平台。

可视化大屏将碎片化、小规模、多类型的分布式电源(Distributed Generator, DG)、储能系统、柔性负荷等众多可调节资源进行聚合协调。从负荷预测、运行效果、调度优化、电网互动、策略配置、市场交易等维度出发,贯穿了发、输、变、配、用各个环节。深化电力需求侧管理,实现对分布式资源的实时采集与科学配置。同时为并网运行后,对大电网的调频、调峰、调压等做辅助支撑,缓解电网运行压力。

可视化界面采用图扑特有设计,沿用响应式布局进行划分排版,可以兼顾各种比例大小下的屏幕。支持编辑器的自定义风格、布局、菜单工具条等内容,能承载十万以上级别的 2D、3D、UI 的表格树通用组件图元量,满足海量物联网设备和数据场景需求。

系统分析

用电管理

从地理空间分布维度出发,纵向打通省、市、区在内的全域层级,对全省电力基建工程的空间布局、节点位置、拓扑关系等信息,展开全周期、多场景、多目标的综合呈现。帮助决策者从微观到宏观地掌握全省电网运行态势,形成数据和服务闭环。

负荷监测

支持对接底层应用接口,聚合 DG 和可控负荷资源的发电管理、用电趋势、资源占比等关键数据,创建多参数实时在线监测和控制,以及有效的数据检索和调用手段。覆盖指令下达、一键响应、自动优化等联动控制功能,为日后现场无人值守和对供电系统的遥测、遥控、遥调业务所需奠定扎实的基础。

应用图扑软件丰富的图表组件,选以分类、组合、排序等风格,简化数据浅显易懂,让分类施策取代粗放管理,让系统量化分析取代决策者主观判断,让决策者一眼望穿负荷特性,并在必要的时刻及时调整配网运行方式。在强化电厂的运行调控能力的同时,也提高了经济效益降低防范风险。

资源类型

资源聚合商是虚拟电厂运营的关键角色,为方便决策者对终端用户分布及可调节资源数据的联合管理,依托大数据、互联网等技术,将用户用能设备进行深层连接和整合优化,实现对闲散负荷的聚合,拓深对虚拟电厂的统一规划能力。

在 2D 面板内接入负荷侧用户(商业楼宇、多类工企、居民用户)、储能侧用户、电源侧用户等柔性可调节资源数据,并对这些数据实施弹性用电、柔性控制、负荷分类形式的管理,同步采集用户的参与数量、资源总数、资源类型占比、技术参数变化趋势信息,生成柔性负荷智能控制模式,以便资源管理始终在精细化、数字化、扁平化环境中得以应用。

调节策略

为避免传统虚拟电厂需求侧管理响应慢、效率低且形式粗放的痛点再现。图扑软件可根据各类市场规则提供需求调度功能,如静态负荷调节、动态负荷调节、调峰时段图、注册调控能力等,配合生成可描述、可互动、可控制、可预测的多类型可视化图表,辅助决策者合理有序实施日常发电计划。

可视化大屏有效聚合可控负荷的模式,突破传统电力系统之间的界限,充分激发和释放用户侧灵活调节能力,通过市场化因素引导用户用电行为调整负荷曲线,促进能源供应效益最大化。过去离散刻板的静态数据在图扑可视化技术的加持下,充分激发了数字的活力,赋予动态的加载效果,更加利于揭示数据之间复杂关系。

削峰填谷

曾经电力系统削峰填谷往往是通过火电厂实现的,需要海量的投资持续输出。如今虚拟电厂的出现,则是以轻资产投资实现重资产同等效果,充分发挥数字能源科技的价值。

虚拟电厂既可以作为“正电厂”向系统供电调峰,又可作为“负电厂”加大负荷消纳配合系统填谷。面板中根据监控到的电网运行状况,生成响应调控需求,再通过平台启动需求响应,响应过程为全时段实时监管,高效追踪虚拟电厂削峰或填谷在固定时段内的参与次数、完成次数、完成率等数据。确保响应结束后,再深度挖掘各成员响应数量、成本、收益等数据价值,用于预测未来负荷调节发展趋势的基础数据,充分盘活数据资产。

积极满足“需求弹性,供需协同”的要求。决策者可通过 PC、PAD 或是智能手机,即可打开浏览器随时访问监控场景,颠覆了以往用户在控制室内控制场景的局限性,真正实现指挥中心双向化、可视化、网络化的管控形式。

执行考核与效果分析

界面中以四川省地图为核心,宏观展示终端用户及可调节资源在各市的业务开展情况。充分凸显四川省范围内分布式能源的地域信息的前瞻布控。

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,可随时随地调阅有关视频图像,从根本上解决视频监控物理盲区及逻辑盲区,立体化呈现所需感知设备,满足决策者对资源库调取、监测、评估等状态的实时态势感知、历史数据回溯等监测需求。为日后亟需的视频会议、远程监控、图像传输类远程服务,提供上下联动的坚实决策依据。

效果分析

应用数据分析手段,搭配一系列聚簇、栅格、活动规律等多样化可视分析手段,对负荷聚合商执行效果、历史竞价、技术能力、出清结算等情况,采取多方位并行分析呈现。全面体现电网多品类交易组织结构,便于决策者对每个用户的参与状态进行集中规范和细化。

参与市场交易

遵照技术参数差异,创建合理收益激励,能高质量运转电力负荷调度模式。可视化交易业务体系中,把预测到的电力市场电价及市场的历史数据,与监控到的内部各分布式能源实时运行状态相结合,帮助决策者对双边市场的竞标电价及报价展开合理设置。使虚拟电厂在需求侧管理层面上,达到了数据共享化、响应实时化、操作可视化的目的。

图扑软件 2D 组态界面同传统界面相比,满足工业物联网现代化的、高性能的、跨平台(桌面 Mouse /移动 Touch /虚拟现实 VR)的图形展示效果及交互体验。同 InTouch/IFix/WinCC 传统组态软件相比,图扑基于 Web 的平台更适合 C/S 向 B/S 转型的大趋势,多元素丰富的可视化组件和快捷的数据绑定方式,可用于快速创建和部署。

智能预警

基于时间、空间、数据等多个维度,结合预警模型,自动监测关键因素指标变化规律,对各类异常事件建立阈值告警触发规则,跨部门、跨业务、跨系统上报风险研判,联合多种视觉图像呈现告警信息,并及时输出防治措施。切实提升系统交互效率,维稳整个电力能源安全与经济运行,确保监控范围内的风险状态得以高效反馈。

节能减排

虚拟电厂解决方案是电力行业实现节能减排的重要举措。面板中以计量形式实时刷新记录减少碳排放的数量,帮助决策者科学记录排放的真实情况,提高用能效率。

图扑软件也曾搭建过以上海市商业型虚拟电厂解决方案,通过集成各 DG 的数据,从资源管理、实时状态监测、负荷预测、发电任务管理、发电任务追溯、运行效果决策六个方面阐述“虚拟电厂”的运作流程

图扑软件同样也支持采用 3D 轻量化建模形式,将多种复杂的电力管理信息聚集在虚拟仿真环境下,结合专业分析预测模型,对运维设备、运行状态、控制系统进行实时动态采集与多角度并行分析,辅助决策者管理工作的颗粒度更精细、响应更敏捷、行为更智能

总结

电网的数字化升级是实现“3060双碳目标”的必经之路。Hightopo 智慧电力可视化解决方案,以数字化为载体,依托数据共享优势,将专业横向融合,打破系统间的信息壁垒,把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“,构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

图扑软件将持续深耕二维组态与三维组态行业,竭力打造自主可控的 Web 可视化引擎工具。以卓越的数据可视化技术,夯实产业基础支撑,助力各产业体系走向自感知、自决策、自执行、自适应的新模式。

更多行业应用实例可以参考图扑软件官网案例链接:https://www.hightopo.com/demo...