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2023年7月6日,习近平总书记在南瑞集团有限公司考察时,勉励年轻研发人员要立志高远、脚踏实地,一步一步往前走,以十年磨一剑的韧劲,以“一辈子办成一件事”的执着,攻关高精尖技术,成就有价值的人生。

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2024年4月,组建于2019年的国网电科院(南瑞集团)青年融合创新团队,被正式授牌为“十年磨一剑·攻关高精尖”青年创新工作室。目前,该团队共有25名成员,平均年龄33岁。他们扎根南瑞研发中心,从初出茅庐的“生力军”一步步成长为勇挑重担的“主力军”,在虚拟电厂新兴前沿技术领域持续深耕,成功研制出覆盖场景丰富、服务对象多元的虚拟电厂运营管控齐套化软硬件产品,为新型电力系统建设提供有力支撑。

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▲团队成员们交流研讨虚拟电厂技术

勇当虚拟电厂技术“探路者”

2019年,我国对虚拟电厂的研究尚处于起步阶段。作为具有鲜明新型电力系统特征的新型电力运行组织模式,虚拟电厂通过聚合分布式电源、可调节负荷、储能等各类分散资源,在增强电力保供能力、促进新能源消纳、完善电力市场体系中发挥着越来越重要的作用。

“没有现成答案,就自己创造答案。”2019年,刚毕业入职的金玉龙开始从事虚拟电厂、电力市场等领域的技术研究及软件研发工作。随着研究深入,一批和金玉龙年龄相仿的南瑞集团青年研发人员走到一起,组建青年融合创新团队,投身虚拟电厂研究,成为国内虚拟电厂科研领域的“探路者”。

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▲团队成员在项目现场进行研发攻关

要把无数工厂、楼宇、商场中碎片化的电力资源,像拼图一样整合成一座座可参与智能调度与市场交易的虚拟电厂,面临海量异构资源分布式接入、多时间尺度量价预测等诸多难题。

青年融合创新团队成员们从零起步,下定决心自主研发一套真正适应国内复杂环境的虚拟电厂“中枢神经”——运营管控系统。为了确保这套系统能在真实商业环境中稳定运行,团队成员长期驻扎工程现场,不舍昼夜开展联调测试,把工程现场当作了“第二个家”。

2021年,团队自主研发的虚拟电厂运营管控系统初代产品成功问世;2022年,产品测试上线;2024年,该产品被成功应用于国内首个现货市场常态运行的省域虚拟电厂——山西虚拟电厂。这不仅填补了南瑞集团在虚拟电厂领域的产品空白,提升了行业影响力,还为团队参与虚拟电厂领域的国家及行业标准制定赢得话语权。

如今,团队研发成果已在全国20多个省份推广应用,为80多家虚拟电厂提供核心技术支撑,聚合灵活资源总容量超1200万千瓦,相当于一座大型城市的调峰能力。

研发市场交易决策“智能参谋”

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2024年11月,《国家能源局关于支持电力领域新型经营主体创新发展的指导意见》发布,明确提出鼓励虚拟电厂(负荷聚合商)和智能微电网等资源聚合类新型经营主体整体参与电力市场、实现协同调度。如何精准研判市场走势、规避交易风险、提升盈利水平,成为市场参与者们亟待解决的问题。

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▲团队成员们讨论项目研发进展

金玉龙敏锐意识到,随着电力市场改革的深入推进,拥有专业的交易决策工具对市场参与者来说至关重要,必须为其打造一个真正懂市场的“决策中枢”。他带领团队成员到全国各地走访,广泛调研电力现货、中长期、辅助服务等市场规则,识别并提取对新型经营主体交易策略制定具有决定性影响的规则特征参数,将其转化为可计算、可分析的逻辑模型。他们还前往储能电站、零碳园区、充换电站,与相关运营者面对面沟通,捕捉其在交易中的痛点、难点与需求,让技术研发更贴合实际需要。经过反复验证,青年创新工作室研发了虚拟电厂运营商智慧决策系统,为电力市场交易提供辅助决策。

以服务储能电站为例,虚拟电厂运营商智慧决策系统通过挖掘海量历史数据与毫秒级监测实时市场,能够精准预警可能出现的电价“深谷”,结合电站实时状态,量身定制“两充两放”交易策略,大幅提高电站的充放电操作与市场波动的契合度,提升收益率。

目前,虚拟电厂运营商智慧决策系统已覆盖需求响应、中长期、现货、调峰/调频辅助服务等多个交易品种,可为短期报价、中长期规划、风险量化提供辅助决策,逐渐成为电力交易市场参与者应对市场风浪的“智能参谋”。

探索数智赋能“新赛道”

伴随前沿数字技术高速迭代、智能产业深度变革,如何将虚拟电厂与人工智能深度融合,让虚拟电厂在复杂市场与极端环境下具备自学习、自推演、自适应和自防御能力,成为团队的新课题。他们确立了新目标——让虚拟电厂具备从“状态感知”到“趋势预判”、从“单点优化”到“全局博弈”、从“被动响应”到“主动进化”的系统级智能。

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▲团队成员探讨虚拟电厂政策规则

2025年以来,团队构建了“AI预测-仿真推演-策略优化-风险防控”全流程智能支撑体系,基于生成式AI与大数据分析技术,精准预测新能源出力、电力负荷、现货电价等关键指标,提前7至10天预判市场波动趋势,为资源调控与市场交易提供科学决策依据。针对极端高温、寒潮、电价异常飙升、电力市场政策变化等复杂场景,团队搭建虚拟电厂全场景模拟推演环境,全方位模拟资源聚合、调控执行、市场交易等全流程运行状态,提前识别风险、优化策略,确保系统在极端条件下安全稳定运行,保障用户获利水平。

同时,团队创新研发虚拟电厂模拟推演系统,全面补齐虚拟电厂全链条产品布局关键短板,完善全域产品生态版图;研发自主可控虚拟电厂“管理服务-聚合运营-边端调控”三层五类软硬件系列装备,横向满足电网企业调度、交易、营销多部门业务需求,纵向服务电网企业、运营商、电力用户多层级主体。

十年磨一剑,一辈子办成一件事。“十年磨一剑·攻关高精尖”青年创新工作室在科研创新之路上拼搏进取,持续攻关高精尖技术、加速成果转化、带动产业发展,为抢占能源电力科技制高点、加快实现高水平科技自立自强贡献青春力量。

内容来源:国家电网有限公司官方网站