面向新型電力系統(tǒng)的靈活資源聚合技術應用場景分析及建設啟示

王宣元，高洪超，張 浩，金 泰，劉 江

（1.國網(wǎng)冀北電力有限公司，北京 100053；2.清華大學，北京 100084；3.北京科技大學，北京 100083；4.華北電力大學，河北 保定 071000）

0 引言

近年來，隨著能源低碳轉型與電力市場改革的穩(wěn)步推進，推動了用戶側需求的個性化發(fā)展、分布式能源技術的成熟應用及配電網(wǎng)應用場景的顯著加深，靈活性資源在電力系統(tǒng)中的滲透率不斷提高。推動靈活資源參與電力系統(tǒng)運行與電力市場交易是實現(xiàn)電力系統(tǒng)彈性穩(wěn)定運行、分布式資源產業(yè)化發(fā)展、能源供給結構優(yōu)化與綜合能效提升的催化劑。

同時，我國正致力于構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，具有4個基本特征：① 廣泛互聯(lián)；② 智能互動；③ 靈活柔性；④ 安全可控。面向新型電力系統(tǒng)的聚合架構技術可以為海量、規(guī)模微小、多能異質、位置分散、需求多元的靈活資源提供智能互聯(lián)、靈活聚類、柔性調控、可靠協(xié)同的技術，推動電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)的技術升級，拓展高不確定性復雜耦合的電力系統(tǒng)的可調資源邊界，滿足新型電力系統(tǒng)的基本特征與技術需求。

目前，國內外靈活性資源的發(fā)展水平因能源分布與需求特征等因素彰顯差異，但由于靈活性資源點多、量大、面廣、異質等特點，均具有難以滿足系統(tǒng)調度與電力市場準入要求的共同特征。國內外在探索聚合靈活資源輔助系統(tǒng)運行方面具有較多技術案例，但仍處于示范起步階段，亟待完善具有技術規(guī)范性和標準化的范式分析。在靈活資源市場參與模式方面，文獻［1］討論德國靈活性資源的利用模式，并給出了對我國靈活性資源參與運營的具體建議。在互動關鍵技術方面，文獻［2］對分布式資源為主體的2種能源互聯(lián)網(wǎng)組態(tài)虛擬電廠與微電網(wǎng)進行了比較，從協(xié)調控制、智能計量和信息通信等方面進行了關鍵技術分析。文獻［3］分析了碳中和背景下考慮清潔能源消納的虛擬電廠多層級協(xié)同控制模式。文獻［4］基于上海市虛擬電廠典型應用案例，總結了以虛擬電廠為聚合商聚合靈活性彈性資源的關鍵技術與平臺建設及其調控交互和市場運營設計。文獻［5］討論了多類型靈活性資源聚合的虛擬電廠優(yōu)化運行與控制策略模型。在案例綜述分析方面，文獻［6］圍繞虛擬電廠的多代理系統(tǒng)、聚合管理方式、通信技術等技術進行了綜述分析，并對分布式資源參與系統(tǒng)運行的互補特性、動態(tài)聚合與市場機制等方面進行了討論與展望。文獻［7］認為虛擬電廠是分布式能源并網(wǎng)管理的一種有效形式，利用歐洲虛擬電廠典型案例進行了總結，并從通信、控制與安全等方面提出了技術方向。

但是，上述文獻主要從關鍵技術分析或單一技術場景角度出發(fā)，少有文獻立足聚合技術應用場景的對比分析角度，全面梳理其具體特征、典型分類及技術分析，為靈活資源參與電力系統(tǒng)運行提供技術理論支撐。在此基礎上，本文從資源接入、市場運營及調控協(xié)同3個方面，給出了新型電力系統(tǒng)下聚合架構技術建設的分析與建議，為資源-聚合-系統(tǒng)-市場多角度同步推進電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級提供技術參考合力。

1 國內外典型技術應用場景

（1）丹麥EDISON項目-需求響應場景

丹麥EDISON（EDISON virtual power plant,EVPP）項目目的是聚合電動汽車資源，為電力系統(tǒng)提供需求響應服務。該項目采用的基本架構包括獨立型架構和整合型架構2類，包含系統(tǒng)運營商（transmis?sion system operator，TSO），配網(wǎng)運營商（distribution system operator，DSO），電車（electric vehicle，EV），平衡服務商（balance responsible party，BRP）等，如圖1所示［8］。在獨立型架構中，EVPP作為市場主體，聚合資源直接參與電力市場，技術架構需要滿足電力市場所需的準入條件，構建與電力系統(tǒng)運營平臺和電力市場交易平臺的交互接口，直接為電力系統(tǒng)提供輔助服務，同時對內架構應具備電動汽車優(yōu)化調控和市場收益分攤功能；在整合型架構中，EVPP不直接參與電力市場，而是作為場外主體向市場參與者提供支持服務，來間接輔助電力系統(tǒng)運行，需在聚合架構中考慮與市場參與者的動態(tài)交互技術，同時應具備對內更加透明、具有公信力的收益分攤方法。

圖1 丹麥EDISON項目技術架構Fig.1 Technology architecture of EDISON program

（2）歐盟FENIX項目-電能量交易場景

歐盟FENIX項目（flexible electricity network to integrate the expected energy solution project,FENIX）目的是聚合風電、熱電聯(lián)產（combined heat and pow?er，CHP）等多種分布式資源（distributed energy re?sources,DER）參與日前電能量市場，提供備用、調壓等輔助服務［9］。該項目采用的技術架構可以分解為感知-聚合-協(xié)同3層級，如圖2所示。在感知視角，為DER引入智能終端（FENIX box，F(xiàn)B），用以實現(xiàn)資源的狀態(tài)感知、參數(shù)采集、端側控制，并構建與虛擬電廠（virtual power plant，VPP）的交互接口；在聚合視角，開發(fā)商業(yè)VPP（commercial VPP，CVPP）架構，CVPP對內通過FB實現(xiàn)資源聚合，對外建立與電力市場交易系統(tǒng)、電力系統(tǒng)運行平臺的交互接口，實現(xiàn)聚合資源參與電力市場、輔助電力系統(tǒng)運行；在協(xié)同視角，開發(fā)技術VPP（technical VPP，TVPP）架構，建立與CVPP和配電網(wǎng)運營系統(tǒng)的交互交口（該項目中將TVPP直接嵌放在配電網(wǎng)運營系統(tǒng)中），TVPP通過與CVPP交互獲得資源聚合狀態(tài)和采集信息，并通過與配電網(wǎng)運營系統(tǒng)的交互獲取節(jié)點潮流信息，從而提供調壓服務。

圖2 歐盟FENIX項目技術架構Fig.2 Technology architecture of UN FENIX program

（3）冀北虛擬電廠示范項目-調峰服務場景

冀北虛擬電廠示范項目目的是聚合電蓄熱鍋爐、智慧樓宇和工商業(yè)可調節(jié)、數(shù)字中心、電動汽車等分布式資源，為電力系統(tǒng)提供輔助服務。該項目采用的技術架構是“云、管、邊、端”體系，如圖3所示。在“端”，為DER引入智能公網(wǎng)終端，實現(xiàn)資源的自動感知、主動通信、主動決策及響應控制；在“邊”，配置智能邊端，利用邊緣計算，實現(xiàn)局部資源的聚合與解聚合，同時基于軟件定義技術，提高資源的數(shù)據(jù)采集與處理效率；在“管”，采用基于物聯(lián)網(wǎng)的公網(wǎng)傳輸及加密技術，在保障數(shù)據(jù)信息安全可靠傳輸?shù)耐瑫r降低通信基礎設施的投入成本；在“云”，技術架構模塊分為幾個方面：① 資源接入，引入物模型技術，通過數(shù)字化描述辨識資源類型，大大提高了資源配置效率；② 架構性能，利用虛擬化技術，提高資源動態(tài)接入能力及海量信息的并發(fā)處理能力；③ 高級應用，部署資源動態(tài)聚類、協(xié)同優(yōu)化調控、市場申報策略、效益價值分配等模塊，同時建立了與電力系統(tǒng)運行平臺、電力市場交易系統(tǒng)的交互接口，實現(xiàn)持續(xù)在線閉環(huán)響應電網(wǎng)指令。

圖3 冀北虛擬電廠示范項目技術架構Fig.3 Technology architecture of North Hebei VPP program

（4）江蘇源網(wǎng)荷儲友好互動-緊急控制場景

江蘇源網(wǎng)荷儲友好互動控制系統(tǒng)目的是聚合分散式空調、智慧照明、商業(yè)樓宇等可調節(jié)分布式資源，為電力系統(tǒng)安全可靠運行提供大規(guī)模負荷可中斷控制服務。該項目采用的技術架構可分解為3層級混合式架構體系，如圖4所示。首先，在客戶設備層，引入互動智能終端，實現(xiàn)負荷聚合平臺與分布式資源的互聯(lián)互通，包括設備狀態(tài)、運行參數(shù)、控制指令、可控需求等；其次，在負荷聚合層，建立與上層控制主站的交互接口，部署容量聚合、控制策略、容量上報、調控響應等功能模塊，實現(xiàn)可調節(jié)資源的聚合監(jiān)管和優(yōu)化調控；最后，在主站協(xié)同層，主站層架構分為國調分中心級和省調企業(yè)級雙層子架構，子架構間交互柔性可調資源聚合狀態(tài)和柔性互動控制參數(shù)，企業(yè)級底層子架構需建立與負荷聚合層聚合商平臺和客戶設備層大容量可調節(jié)負荷集群的交互接口，實時采集并分析聚合可控容量、制定協(xié)同控制策略。

圖4 江蘇源網(wǎng)荷儲友好互動控制項目技術架構Fig.4 Technology architecture of supply?grid?load?storage friendly coordinated control program of Jiangsu province

2 架構分類及技術特征

2.1 典型技術架構分類

（1）“云、管、邊、端”技術架構

云-管-邊-端技術架構包含4個層級，自上而下分別為云端平臺（云）、傳輸管道（管）、邊緣節(jié)點（邊）和終端設備（端）［10］。終端設備采集信息并傳遞給邊緣節(jié)點，通過邊緣計算、數(shù)據(jù)預處理后將信息通過多種加密傳輸方式傳遞到聚合云平臺，再與電力系統(tǒng)調度機構發(fā)布的調度信息和電力交易機構發(fā)布的市場信息互動，實現(xiàn)虛擬電廠等聚合商聚合靈活性資源參與電力系統(tǒng)運行與電力市場交易，各層級功能及包含元素如圖5所示。

圖5 需求側資源輔助系統(tǒng)運行云-管-邊-端技術架構Fig.5 Cloud?channel?edge?terminal technology architecture

該架構側重于聚合架構技術的縱、橫雙維度切分，既形成生態(tài)融合、安全通信、智慧邊緣、終端感知4個橫向維度的功能架構分層，也通過先進安全通信技術將多層功能縱向交互打通，進行互感、互通、互知。

（2）“云、群、端”技術架構

云-群-端技術架構包含3個層級，自上而下分別為云端管控平臺（云）、聚類集群（群）、終端設備（端）。分布式資源終端設備通過自然形成和聚類形成的方式聚集成資源集群，再以聚合模型的方式將信息傳遞至聚合商云端管控平臺，云端平臺也可以分解模型的方式將信息傳遞至資源集群端，再以解聚合的方式反饋至資源端，實現(xiàn)信息的雙向互動，最后結合電力系統(tǒng)調度機構和交易機構完成對虛擬電廠等聚商平臺的控制，各個層級功能及包含的元素如圖6所示［11］。

圖6 需求側資源輔助系統(tǒng)運行云-群-端技術架構［11］Fig.6 Cloud?cluster?terminal technology architecture

該架構同樣采用縱、橫雙維度解析方案，但側重于聚焦海量分散靈活性資源云邊協(xié)同互動與集群動態(tài)構建，該架構中邊緣計算能力的挖掘與拓延是突破動態(tài)聚類與快速解聚合能力的關鍵技術之一。

（3）“單元級、系統(tǒng)級、SoS”技術架構

基于信息物理系統(tǒng)（communication physical sys?tem，CPS）的技術架構包含3個層級，交互范圍由小到大分別為單元智慧感知、系統(tǒng)優(yōu)化協(xié)同、系統(tǒng)開放運營。資源設備配置智能終端組建為單元級，負責狀態(tài)感知、信息采集和通信；單元級間通過工業(yè)網(wǎng)絡集成構成系統(tǒng)級子架構，實現(xiàn)資源間的互聯(lián)互通、協(xié)同優(yōu)化與市場策略；系統(tǒng)級子架構間構建交互接口，實現(xiàn)系統(tǒng)、交易與聚合商平臺的信息智慧識別和數(shù)據(jù)自動驅動，形成異構閉環(huán)賦能體系，各層級功能及包含元素如圖7所示。

圖7 需求側資源輔助系統(tǒng)運行多層級CPS技術架構Fig.7 Hierarchical CPS technology architecture

該架構側重于采用新型電力系統(tǒng)聚合技術的交叉互動解決方案，分解成不同組建范圍的模塊化架構，便于海量分散靈活資源的多層級組建和交互，形成組態(tài)靈活、拓展便捷的技術架構體系。

值得強調的是，不同聚合技術架構并不會對分布式資源聚合參與電力系統(tǒng)運行產生性能上的差異化影響，但是對于面向新型電力系統(tǒng)的聚合技術應用的可持續(xù)性貢獻則有不同，需要根據(jù)具體應用場景選擇適合發(fā)展規(guī)劃需求的聚合技術。具體比較分析如表1所示。

表1 聚合技術架構的比較分析Table 1 Comparative analysis of aggregation technology architecture

2.2 標準聚合架構模型

根據(jù)靈活性資源參與電力系統(tǒng)運行的國內外技術案例和典型技術架構分析，提出底層終端平臺、中層管控平臺和上層主網(wǎng)3層管控平臺框架。其中，底層終端平臺負責對靈活性資源的邊緣化管控，中層管控平臺負責對海量靈活性資源的聚合代理管控，上層主網(wǎng)平臺為聚合代理管控平臺與電力系統(tǒng)內外部平臺的交互運營。基于3層級運營管控模式，提出3種靈活性資源參與主網(wǎng)運行的標準技術架構，如圖8所示：① 底層終端-中層管控-上層主網(wǎng)3層級能量-信息交互架構，該架構中，底層靈活性資源通過運營商平臺或智能終端與中層管理平臺完成數(shù)據(jù)的通信交互，由中層管理平臺管理靈活性資源的準入、聚合、調度等協(xié)同優(yōu)化運行，代理接入資源參與主網(wǎng)運行或組織用戶間交易與能源共享，并實現(xiàn)利益分配；② 底層終端-上層主網(wǎng)2層級能量-信息交互架構，該架構中，要求需求側運營商聚合一定規(guī)模的靈活性資源，并建立符合電網(wǎng)系統(tǒng)調度技術要求的運營商平臺，直接參與主網(wǎng)系統(tǒng)運行與電力市場，運營商平臺接收調度機構發(fā)出的控制指令，并分解到所聚合的可調節(jié)負荷資源終端，實現(xiàn)閉環(huán)控制；③ 該架構為上述2種參與方式的混合體系架構，即靈活性資源可以建設滿足電網(wǎng)調度技術要求的運營商平臺，直接與電網(wǎng)調度平臺和電力市場平臺連接參與主網(wǎng)，也可以選擇為靈活性資源安裝智能終端或將需求側運營商平臺接入中層管控平臺，實現(xiàn)與電網(wǎng)系統(tǒng)和電力市場的互動參與。

圖8 需求側資源輔助系統(tǒng)運行混合體系標準技術架構Fig.8 Standard technology architecture for demand?side resources to assist the operation of power system

考慮到面向海量靈活資源的電力市場建設仍處于起步示范階段，聚合架構技術的標準化分析對于靈活資源輔助系統(tǒng)運行和參與電力市場的建設具有重要指導意義，符合新型電力系統(tǒng)構建的靈活性挖掘定位?；旌象w系標準架構的給出更符合我國電力市場改革進程中第三方市場主體鼓勵接入、機制不足、門檻不清晰的實際場景，有利于不同規(guī)模、不同投資主體的靈活資源聚合商動態(tài)接入電網(wǎng)，有利于市場用戶參與意愿的激勵與培育，也有利于以動態(tài)需求為導向輔助電力系統(tǒng)經(jīng)濟穩(wěn)定運行，更有利于多元化市場開放運營生態(tài)的構建?；旌象w系架構將電力能源的物理-信息-價值融合通過互聯(lián)網(wǎng)思維與市場化手段得以貫通，利用數(shù)據(jù)機理融合技術實現(xiàn)通信-電力-市場交叉融合機理的探索，并不排異于現(xiàn)有典型聚合技術架構，而是從技術應用推廣、系統(tǒng)調控管理、市場出清約束等統(tǒng)一化的實際角度出發(fā)，鼓勵典型聚合技術架構的標準化融合。

標準化融合的聚合技術架構為新型電力系統(tǒng)的市場化運營先進性提供可能，中層管理平臺的引進實現(xiàn)了海量物理資源的高效動態(tài)聚合和多元利益主體的聚合代理參與。隨著分布式靈活資源市場化機制靈活度的不斷提升，標準化融合架構能夠兼容電力批發(fā)市場、輔助服務市場、主配電網(wǎng)多級耦合電力市場、分布式交易市場等多種市場參與方式，更符合新型電力系統(tǒng)下多元、復雜的市場運營環(huán)境，更容易實現(xiàn)市場主體多種利益訴求與不同交易意愿的滿足。此外，標準化混合模型準許了更多元的市場參與方式，有利于提高靈活資源的主動參與意愿、提升用戶資源利用率。

3 技術成效分析

本文以冀北虛擬電廠技術應用場景為實例，討論了引入中層聚合商資源管理平臺的經(jīng)濟技術優(yōu)勢，論證了建立中層聚合商管理平臺對提升電網(wǎng)調節(jié)能力及市場競爭能力的綜合成效。

（1）電網(wǎng)靈活調節(jié)能力提升

虛擬電廠通過引入中層管理平臺，采用混合式聚合技術架構，利用廣域分散靈活資源的靈活調節(jié)能力，積極在線響應電網(wǎng)調度實時指令。在電網(wǎng)負荷晚高峰時段，虛擬電廠有效管理靈活資源的用電行為，實現(xiàn)了用電消費的后延，到電網(wǎng)低谷、風電大發(fā)時段，虛擬電廠激勵靈活資源積極響應，快速抬升低谷用電負荷，提升電網(wǎng)綜合運行能效和安全穩(wěn)定運行水平，有效促進了新能源消納，具體實際運行示例如圖9所示。

圖9 虛擬電廠智慧用能移峰曲線Fig.9 Peak shift through smart energy utilization of VPP

（2）虛擬電廠市場競爭力提高

該虛擬電廠技術架構中建立了虛擬電廠管控平臺與調度系統(tǒng)平臺、交易系統(tǒng)平臺的標準化通用接口，實現(xiàn)了不同業(yè)務系統(tǒng)的高頻在線握手和數(shù)據(jù)驅動貫通，虛擬電廠聚合靈活資源通過自動發(fā)電控制（automatic generation control，AGC）在線響應電網(wǎng)調控指令。此外，混合式聚合技術架構的采用，為特性多樣、規(guī)模靈活、位置分散的海量資源實現(xiàn)了技術-管理-服務一體化，提升了市場競爭優(yōu)勢，在該市場運營期間，冀北虛擬電廠的市場運營收益占比近60%，論證了靈活的聚合技術架構具有較好的經(jīng)濟性優(yōu)勢。

（3）社會環(huán)境經(jīng)濟效益顯著

基于開放共享的標準化聚合架構模型，虛擬電廠技術服務國家冬奧會清潔電力供應，聚合優(yōu)化冬奧場館與新能源實時彈性互動，逐級緩解新能源隨機波動性，實現(xiàn)冬奧場館建設綠電全覆蓋。此外，累計服務新能源消納電量17.64億kWh，最終使冀北地區(qū)電供暖用戶側電價控制在0.15元/kWh左右，惠及79 335戶電力用戶，釋放改革紅利3.28億元，實現(xiàn)高新技術企業(yè)和電能替代用戶用電成本平均降低20%以上，減少CO2排放約169.14萬t。

4 技術分析及發(fā)展建議

電網(wǎng)傳統(tǒng)的調度端與負荷端之間要建立聯(lián)系，面臨著網(wǎng)絡鏈條長、跨越平臺數(shù)量多、信息交互壁壘大、互聯(lián)網(wǎng)安全風險大等諸多問題。要解決調度對負荷集群的連續(xù)控制這個國內乃至國際難題，需要發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)思維，應用互聯(lián)網(wǎng)技術，不斷推動電網(wǎng)朝數(shù)字化、智慧化方向發(fā)展?；谏鲜龅撵`活性資源參與主網(wǎng)運行的架構建設方式，從技術難度、資金投入、管理運營等方面進行了對比分析，得到以下啟示。

（1）引入中層管控平臺，有利于激發(fā)靈活性資源參與動力

首先，獨立的中層管理平臺技術功能完善，具備與電網(wǎng)調度平臺和電力市場交易平臺的交互接口，無需靈活性資源或運營商打通業(yè)務流程，準入程序更為便捷；其次，獨立的中層管理平臺可以為靈活性資源或運營商提供良好的技術支撐，不需要建立相關的技術團隊支撐運營；再次，非集群化的小規(guī)模靈活性資源尋找負荷側聚合運營商渠道不明確，雙邊協(xié)議成本大，會降低用戶資源參與意愿；最后，中層管理平臺允許靈活性資源選擇安裝智能終端即可參與接入，無需承擔或投入大量資金以建設滿足技術要求的靈活性資源運營商平臺，減少市場初期運營成本和資金壓力。

（2）引入中層管控平臺，有利于開展?jié)M足個性化需求的多元業(yè)務與服務

首先，獨立的中層管理平臺對于資源的準入審批、狀態(tài)感知與運行監(jiān)管也更為獨立，有利于提高靈活性資源的管理效率；其次，獨立的中層管理平臺可以容納更加多元異質的靈活性資源，而負荷側運營商通常更傾向聚合本地響應特征相似的資源；最后，調度平臺通常使用電網(wǎng)專網(wǎng)直控需求側運營商平臺，數(shù)據(jù)由電表采集傳輸，而獨立的中層管理平臺可以在公網(wǎng)建立與靈活性資源的通信，滿足更多監(jiān)管需求和精細化服務。

（3）引入中層管控平臺，有利于實現(xiàn)資源動態(tài)拓展和提升協(xié)同響應能力

首先，需求側運營商通常傾向聚合本地資源，對于由于技術和信息壁壘較難開展的異質異域資源的聚合，需求側運營商平臺的不斷拓展會增大現(xiàn)有調度平臺的通信負擔；其次，現(xiàn)有的調度技術支持系統(tǒng)接口數(shù)量有限，面對資源的不斷海量拓展，難以滿足動態(tài)運營拓展需求；最后，中層管理平臺的引入有利于高可靠響應調度指令，允許靈活性資源更大范圍的協(xié)同互動，無需調度參與協(xié)調，而多運營商平臺間的協(xié)同需要更多的交互機制，用戶行為不確定性和資源出力不確定性雙高背景下的響應協(xié)同壁壘仍存在。

盡管信息-能量融合的3層聚合架構技術具有較大優(yōu)勢，但市場運營初期應采用混合聚合架構體系，開放更多元、自主的參與方式，對于集群化靈活性資源、滿足一定規(guī)模并有能力建設靈活性資源平臺的運營商，可直接建立與主網(wǎng)平臺的交互接口，在線輔助系統(tǒng)運行并制定參與管理辦法。隨著市場規(guī)模的快速擴張，電力系統(tǒng)調度與交易的準入要求會持續(xù)動態(tài)調整。因此，面向全鏈條電力用戶應引入中間管理平臺，提供低門檻、甚至無規(guī)模要求的動態(tài)彈性、便捷拓展的接入方式，并提出合理的商業(yè)運營模式和透明的價值分配方法，激發(fā)更廣泛靈活的資源參與電力系統(tǒng)運行，提高電力資源配置效率，提升電力系統(tǒng)靈活性。

基于上述分析，面向新型電力系統(tǒng)下海量靈活性資源的聚合技術給出如下發(fā)展建議。

（1）開放參與模式與準入機制，降低用戶資源門檻

現(xiàn)階段，隨著我國各省電力現(xiàn)貨試點的逐步開展、售電側市場的穩(wěn)步放開，靈活資源參與電力市場運營與輔助電力系統(tǒng)運行得以探索。但起步示范階段，靈活資源參與的標準化模式與市場準入機制仍不明確，用戶主動參與的意愿仍不能得到滿足。因此，亟需建立靈活開放的靈活性資源參與模式和準入機制。首先，面向新型電力系統(tǒng)的聚合技術，應采用兼容靈活接入模式的混合體系架構，允許靈活資源集群通過自建聚合平臺直接參與電網(wǎng)運行，也可以允許單一、小規(guī)模的靈活分散資源無歧視地接入中層管理平臺；其次，建立明確的準入機制，準入機制設計在考慮容量規(guī)模、響應速率等因素的基礎上，還應該考慮資源特性的互補特征，發(fā)揮合作博弈價值的同時提升靈活資源的利用率、降低用戶資源準入門檻，推動靈活資源參與電網(wǎng)運行的規(guī)?；a業(yè)化、標準化發(fā)展。

（2）資源用戶培育機制配套，保障市場穩(wěn)定運營

隨著第一代和第二代虛擬電廠技術的涌現(xiàn)，我國的靈活性資源參與電力市場交易已經(jīng)從示范起步階段邁向培育探索階段［12］。因此，立足資源用戶和投資主體的消費者行為，設計合理的培育機制和配套政策，將有利于引導潛在調節(jié)資源的挖掘、推動社會投資主體的參與、推動靈活性資源產業(yè)規(guī)?；l(fā)展。首先，電力市場應逐步放開準入標準，推動更多靈活性資源聚合商等新興市場主體便捷化有序參與，逐步培育其市場主體責任。其次，架構中的市場交易技術需要深度應用基于人工智能的數(shù)據(jù)機理融合模型，采用“內涵化”的建模方式，將資源用戶行為、理性決策、非對稱博弈等因素內涵到數(shù)學函數(shù)中，實現(xiàn)滿足個體利益最大化、有限理性和個性化需求的電力消費者行為的可信預見。此外，“雙碳”背景下，聚合技術體系中也要著力捋順電力市場與碳市場的融合關系，通過合理的價值傳導機制設計、碳流溯源和綠電溯源，充分利用構建的區(qū)塊鏈技術的信用體系，提升電力用戶對低碳用能的理性認知，激勵用戶主動購買綠證，基于市場化手段實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)的綠色電力消納可持續(xù)運營，助力推動電力領域的碳中和進程。

（3）引導產業(yè)技術標準化，提升市場化效率

新能源為主體的新型電力系統(tǒng)將進一步擴大電力系統(tǒng)靈活調節(jié)資源的缺口，靈活性資源的市場化運營將成為電網(wǎng)靈活調節(jié)能力的有力補充。但現(xiàn)階段靈活資源參與電力市場仍缺乏可復制、可推廣、易推動的標準化技術。因此，應充分考慮資源主體多樣化、系統(tǒng)調控需求復雜化、市場環(huán)境多元化等重要因素，建立適應多種調控體系-多市場運營環(huán)境的靈活性資源輔助電力系統(tǒng)運行與參與電力市場運營的技術標準，有利于實現(xiàn)電網(wǎng)調度對聚合商等資源聚合體的統(tǒng)一化管理，也有利于聚合商等新興市場主體的交易技術完善。同時，靈活性資源的投資主體更多為社會開放資本，對電力市場知識理解不足，對市場環(huán)境和政策解讀困難。因此，還需建立靈活性資源參與電力市場運營的用例技術標準，提出包含業(yè)務流、信息流與資金流的標準化商業(yè)模型、技術要求與支撐系統(tǒng)的全鏈條標準化作業(yè)程序，打通技術行業(yè)壁壘，提升技術應用效率。

5 結束語

在電力系統(tǒng)新能源滲透率不斷提高、電網(wǎng)低成本智慧用能資源匱乏、海量靈活性資源互動協(xié)同壁壘的背景下，本文針對海量靈活性資源參與電力系統(tǒng)運行與電力市場交易的架構技術問題，梳理了國內外經(jīng)典技術案例，分析了面向新型電力系統(tǒng)的聚合技術架構的具體特征與分類，立足資源接入、市場運營與調控協(xié)同的多維視角，給出了多層級聚合技術的具體分析與發(fā)展建議。在我國“雙碳”愿景進入全面落實階段，為構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)提供了具有靈活調節(jié)能力、彈性消納裕度、智慧互聯(lián)協(xié)同、持續(xù)在線響應的技術解決方案。隨著海量資源的動態(tài)拓展、市場環(huán)境的多元變化、系統(tǒng)需求的復雜耦合，未來將圍繞靈活資源信息的高并發(fā)處理、海量用戶隱私保護和分散資源的快速配置等問題進一步探索聚合技術架構演進升級。