《負(fù)荷類虛擬電廠功率調(diào)節(jié)能力測試技術(shù)規(guī)范》

T/CPSS(L)2023—008

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由中國電源學(xué)會提出并歸口。

本文件起草單位：國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院、北京兆瓦云數(shù)據(jù)科技有限公司、國網(wǎng)福建

省電力有限公司電力科學(xué)研究院、浙江大學(xué)、中國電力科學(xué)研究院有限公司、云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電

力科學(xué)研究院、思源清能電氣電子有限公司、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、國網(wǎng)安徽省電力有限

公司電力科學(xué)研究院、南京國臣直流配電科技有限公司、北京電力自動化設(shè)備有限公司、東芝三菱電機

工業(yè)系統(tǒng)（中國）有限公司、海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研

究院、上海電氣輸配電集團。

本文件主要起草人：張敏、王騰鑫、劉沅昆、吳丹岳、向鑫、胡蓓、奚鑫澤、蔣順平、白浩、呂凱、

嚴(yán)建海、陳杰、孫艷棚、吳強、董光德、陳國棟。

本文件為首次發(fā)布。

II

T/CPSS(L)2023—008

負(fù)荷類虛擬電廠功率調(diào)節(jié)能力測試技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了負(fù)荷類虛擬電廠功率調(diào)節(jié)能力測試中調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度與響應(yīng)時間的測

試方法。

本文件適用于負(fù)荷類虛擬電廠參與電能量市場及調(diào)峰輔助服務(wù)市場功率調(diào)節(jié)能力方面的測試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB20840.2互感器第2部分：電流互感器的補充技術(shù)要求

GB20840.3互感器第3部分：電磁式電壓互感器的補充技術(shù)要求

3術(shù)語和定義

以下術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

負(fù)荷類虛擬電廠loadclassvirtualpowerplant

虛擬電廠運營商聚合其綁定的具備負(fù)荷調(diào)節(jié)能力的市場化電力用戶（包括電動汽車、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、

可中斷負(fù)荷等），作為一個整體（呈現(xiàn)為負(fù)荷狀態(tài)）組建成虛擬電廠對外提供負(fù)荷側(cè)靈活響應(yīng)調(diào)節(jié)服務(wù)。

3.2

基線負(fù)荷customerbaselineload

需求響應(yīng)事件期間，假設(shè)用戶不參與需求響應(yīng)的情況下，經(jīng)計算得出的用戶用電負(fù)荷。

3.3

電能量市場electricenergymarket

電力市場中針對有功電能量進行交易的市場。

3.4

輔助服務(wù)市場ancillaryservicemarket

電力市場中針對保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行所需的輔助服務(wù)進行交易的市場。

注：輔助服務(wù)包括為電力系統(tǒng)突發(fā)故障而提供的有功備用服務(wù)、為保持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定而提供的調(diào)頻服務(wù)、為維持系

統(tǒng)各節(jié)點電壓而提供的無功支持和電壓控制服務(wù)以及在大停電后的黑啟動服務(wù)等。

3.5

調(diào)峰輔助服務(wù)市場demandresponseservicemarket

為了滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰輔助服務(wù)需求而建立的市場。

3.6

目標(biāo)功率Targetpower

電能量市場中約定的虛擬電廠在給定時間內(nèi)應(yīng)提供的功率。

3.7

目標(biāo)容量Targetadjustmentcapacity

調(diào)峰輔助服務(wù)市場中約定的虛擬電廠在給定時間內(nèi)可調(diào)節(jié)的容量。

1

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4負(fù)荷類虛擬電廠功率調(diào)節(jié)能力測試指標(biāo)

4.1調(diào)節(jié)容量

參與電能量市場時，調(diào)節(jié)容量是指滿足用戶給定時間段正常生產(chǎn)需求的最小負(fù)荷平均值與最大負(fù)

荷平均值的差值。

參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場時，調(diào)節(jié)容量是指給定時間段的實際功率與其對應(yīng)時間段基線負(fù)荷的差值。

4.2調(diào)節(jié)持續(xù)時間

調(diào)節(jié)持續(xù)時間是指連續(xù)不間斷滿足調(diào)節(jié)容量要求所持續(xù)的時間。

4.3調(diào)節(jié)速率

調(diào)節(jié)速率是指單位時間內(nèi)完成的調(diào)節(jié)容量，可分為向上調(diào)節(jié)速率和向下調(diào)節(jié)速率。

4.4調(diào)節(jié)精度

參與電能量市場時，調(diào)節(jié)精度指給定時間段（調(diào)節(jié)過程進入穩(wěn)態(tài)后）實際功率與目標(biāo)功率偏差的絕

對值與目標(biāo)功率的比值。

參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場時，調(diào)節(jié)精度指給定時間段實際調(diào)節(jié)容量與目標(biāo)調(diào)節(jié)容量偏差的絕對值與

目標(biāo)調(diào)節(jié)容量的比值。

4.5響應(yīng)時間

從電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下達的指令執(zhí)行時刻開始，至虛擬電廠實際功率輸出值開始變化，且變化幅度超過

負(fù)荷穩(wěn)態(tài)偏差允許范圍并在趨勢上不再返向的時刻之間的時間差。

5測試設(shè)備總體要求

5.1精度要求

電壓/電流傳感器、溫濕度計和數(shù)據(jù)采集裝置的精度等級應(yīng)滿足表1的要求，測試儀器、儀表應(yīng)滿足

以下要求：

a)電壓傳感器符合GB20840.3的規(guī)定；

b)電流傳感器符合GB20840.2的規(guī)定；

c)電壓電流傳感器響應(yīng)時間不應(yīng)大于100μs，帶寬不小于20kHz；

d)數(shù)據(jù)采集裝置的采樣頻率不小于10kHz，電能質(zhì)量測量時不小于20kHz；頻率測量精度不小

于0.005Hz。

表1測試儀器儀表準(zhǔn)確度要求

名稱準(zhǔn)確度等級

電壓傳感器0.2級

電流傳感器0.2級

溫度計±0.5℃

濕度計±3%

數(shù)據(jù)采集裝置0.2級

5.2監(jiān)測功能要求

測試設(shè)備應(yīng)具備電壓有效值、電流有效值、頻率、有功功率、無功功率、視在功率、基波電壓、基

波電流、基波功率、基波功率因數(shù)等測量功能。

5.3顯示功能要求

測試設(shè)備應(yīng)具備本地顯示功能，正面面板應(yīng)具備運行狀態(tài)顯示燈，可顯示測試設(shè)備運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)

通信狀態(tài)等。

2

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5.4時鐘與同步要求

測試采集設(shè)備應(yīng)具備以下功能：

a)配置硬件時鐘電路，設(shè)備失去電源時，硬件時鐘應(yīng)能正常工作；

b)配置與外部標(biāo)準(zhǔn)授時源的授時數(shù)據(jù)接口，具備與外部授時源匹配的時間格式；

c)對時絕對精度：±1ms，時鐘守時精度±1s/24h。

5.5記錄與存儲要求

測試設(shè)備應(yīng)保存至少7天的時間間隔為1min的測試數(shù)據(jù)。

6負(fù)荷類虛擬電廠功率調(diào)節(jié)能力測試方法

6.1調(diào)節(jié)容量測試方法

6.1.1電能量市場功率調(diào)節(jié)容量測試方法

6.1.1.1確定被測試虛擬電廠在測試時間段內(nèi)的目標(biāo)功率上限Ptarg,max和下限Ptarg,min。

6.1.1.2第一天按照目標(biāo)上限Ptarg,max運行，記錄測試時間段內(nèi)實際功率曲線Pact,max(k)。

6.1.1.3第二天按照目標(biāo)下限Ptarg,min運行，記錄測試時間段內(nèi)實際功率曲線Pact,min(k)。

6.1.1.4按照公式（1）計算調(diào)節(jié)容量。

(1)

Pkcap()=Pact,,max()k?Pactmin()k···························································

式中：

Pcap（k）——虛擬電廠k時刻的調(diào)節(jié)容量；

Pact,max（k）——虛擬電廠按最大出力運行時所測得的k時刻實際功率；

Pact,min（k）——虛擬電廠按最小出力運行時所測得的k時刻實際功率。

6.1.2調(diào)峰輔助服務(wù)市場功率調(diào)節(jié)容量測試方法

6.1.2.1收集被測虛擬電廠測試日前N個自然日的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，按照公式（2）計算k時刻的基線

負(fù)荷Pbase(k)。

kN=

∑=Pkd()

Pk()=k1··································································(2)

baseN

式中：

Pbase(k)——測試日給定時刻k的基線負(fù)荷值；

Pd(k)——測試日前滿足條件的N天中，第d天給定時刻k的用電負(fù)荷值。

6.1.2.2負(fù)荷類虛擬電廠需分別按照削峰/填谷兩個方向完成一次調(diào)節(jié)，記錄給定時間段內(nèi)實際功率

曲線Pact。

6.1.2.3按照公式（3）計算調(diào)節(jié)容量。

(3)

Pcap(k)=|Pkact()?Pbase()|k·····························································

式中：

Pcap(k)——測試日給定時刻的調(diào)節(jié)容量；

Pbase(k)——測試日給定時刻的基線負(fù)荷值；

Pact(k)——測試日給定時刻的實際響應(yīng)功率。

6.2調(diào)節(jié)速率測試方法

6.2.1.1確定被測試負(fù)荷類虛擬電廠在向上調(diào)節(jié)速率測試時間段內(nèi)的2個穩(wěn)態(tài)目標(biāo)功率值，較小功率

P1,targ與較大功率P2,targ。

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6.2.1.2確定被測試負(fù)荷類虛擬電廠在向下調(diào)節(jié)速率測試時間段內(nèi)的2個穩(wěn)態(tài)目標(biāo)功率值，較大功率

P3,targ與較小功率P4,targ。

6.2.1.3被測試虛擬電廠按照從P1,targ到P2,targ方向完成一次向上的調(diào)節(jié)，記錄被測試虛擬電廠指令執(zhí)

行時刻，記為t1；記錄被測試虛擬電廠的功率首次達并維持在目標(biāo)功率的±10%以內(nèi)的時刻，記為t2。

6.2.1.4按照公式（4）計算向上調(diào)節(jié)時間tup。

(4)

tup=tt21?············································································

6.2.1.5被測試虛擬電廠按照從P3,targ到P4,targ方向完成一次向下的調(diào)節(jié)，記錄被測試虛擬電廠指令執(zhí)

行時刻，記為t3；記錄被測試虛擬電廠的功率首次達并維持在目標(biāo)功率的±10%以內(nèi)的時刻，記為t4。

6.2.1.6按照公式（5）計算向下調(diào)節(jié)時間tdown。

(5)

tdown=tt43?··········································································

6.2.1.7按照公式（6）和公式（7）計算向上/向下調(diào)節(jié)速率。

?=(6)

Vtup(PP2,targ1,targ)/up····································································

式中：

Vup——向上調(diào)節(jié)速率。

(7)

Vdown(P3,targ?=4,targ)/tPdown································································

式中：

Vdown——向下調(diào)節(jié)速率。

6.3調(diào)節(jié)精度測試方法

6.3.1電能量市場調(diào)節(jié)精度測試方法

6.3.1.1被測試虛擬電廠在具備調(diào)節(jié)能力時間段內(nèi)申報3-10段量價曲線。

6.3.1.2選擇典型價格日對被測試虛擬電廠的量價曲線進行模擬出清，形成目標(biāo)功率Ptarg(k)。

6.3.1.3被測試虛擬電廠按照目標(biāo)功率運行，記錄實際功率Pact(k)。

6.3.1.4按照公式（8）計算調(diào)節(jié)精度。

ε=?×(8)

0|(Pktarg()Pkact())/Pktarg()|100%·····················································

式中：

ε0——給定目標(biāo)功率的調(diào)節(jié)精度。

6.3.2調(diào)峰輔助服務(wù)市場調(diào)節(jié)精度測試方法

6.3.2.1確定被測試虛擬電廠在具備調(diào)節(jié)能力時間段內(nèi)的目標(biāo)調(diào)節(jié)容量Pcap,targ。

6.3.2.2負(fù)荷類虛擬電廠按照目標(biāo)調(diào)節(jié)容量運行，且持續(xù)時間不低于半小時。

6.3.2.3記錄負(fù)荷類虛擬電廠的實際調(diào)節(jié)容量Pcap(k)。

6.3.2.4按照公式（9）和公式（10）計算調(diào)節(jié)精度。

kN=

Pk()

∑k=1cap(9)

Pcap,av=····································································

N

式中：

Pcap,av——按給定目標(biāo)調(diào)節(jié)容量運行時段內(nèi)采樣的各實際調(diào)節(jié)容量值的平均值；

Pcap(k)——k時刻采樣的實際調(diào)節(jié)容量。

4

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ε=?×(10)

1|(PPPcap,targcap,av)/|cap,targ100%······················································

式中：

ε1——給定目標(biāo)調(diào)節(jié)容量的調(diào)節(jié)精度。

6.4響應(yīng)時間測試方法

6.4.1在負(fù)荷類虛擬電廠在向上調(diào)節(jié)速率測試期間，記錄被測試虛擬電廠指令執(zhí)行時刻，記為t1及實

際功率P1,act。

6.4.2設(shè)定目標(biāo)調(diào)節(jié)功率P2,targ與實際功率P1,act偏差的10%為調(diào)節(jié)死區(qū)，記錄實際功率跳出調(diào)節(jié)死區(qū)

的時刻t5。

6.4.3t5與t1的差值為向上調(diào)節(jié)的響應(yīng)時間。

6.4.4在負(fù)荷類虛擬電廠在向下調(diào)節(jié)速率測試期間，記錄被測試虛擬電廠收到控制信號的時刻，記為

t3及實際功率P3,act。

6.4.5設(shè)定目標(biāo)調(diào)節(jié)功率P4,targ與實際功率P3,act偏差的10%為調(diào)節(jié)死區(qū)，記錄實際功率跳出調(diào)節(jié)死區(qū)

的時刻t6。

6.4.6t6與t3的差值為向下調(diào)節(jié)的響應(yīng)時間。

5

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A

A

附錄A

（資料性）

虛擬電廠響應(yīng)曲線示例

虛擬電廠響應(yīng)曲線圖見圖A1。

P/W

P2,targ,H

P2,targ

P2,targ,L

Ptar(t)

Pact(t)

P1,targ

P1,act