智能电网到能源互联网的研究

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年9期   作者:郑亚娟
[导读] 伴随着我国经济水平的不断提高,科学技术的不断发展,我国的电网智能化也取得了
        摘要:伴随着我国经济水平的不断提高,科学技术的不断发展,我国的电网智能化也取得了一定的进展。能源互联网作为信息与能源的结合体,与电力技术进行深度的融合是一种必然的发展趋势,是智能电网的发展与延伸。结合实际介绍了智能电网与能源互联网的概念、特点,分析了两者之间的关联与区别,并对如何推动能源互联网的发展发表了自己的见解。
        关键词:智能电网;能源互联网;相互关联;区别
       
0    引言
        当前,以“互联网+”和“智能化”为主要特征的全球新一轮产业革命正在孕育兴起,先进信息技术及互联网理念与传统产业的不断融合,推动着新业态的产生与发展,为相关产业带来了前所未有的发展机遇。随着我国经济发展进入“新常态”及资源环境约束的持续趋紧,能源产业急需探寻新的发展模式。能源互联网作为智能电网的一种延伸与扩展,以开放对等的信息、能源一体化构建了能够实现能量双向传输与动态平衡的框架,且能够最大限度地适应新能源的接入。对智能电网及能源互联网的关系进行探讨具有重要的意义。
1    智能电网
        智能电网指的是电网的智能化,智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络基础之上的,通过先进的传感与测量技术、先进的设备、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网安全可靠、经济高效、环境友好以及使用安全的目标。
        与普通的电网相比,智能电网拥有更为显著的优点:
        (1)拥有强大的技术支撑体系与电网基础体系,能够更有效地抵抗各种外来的干扰,能够更适应大规模的清洁能源与可再生能源,大大地提升了电网的坚强性。
        (2)能够将信息技术、自动控制系统等与电网基础设施进行有机地结合,能够及时地获取电网的全景信息,对可能发生的故障进行预测;当故障发生时,也能够快速地将故障进行隔离,实现自我恢复,避免更大问题的发生。
        (3)将通信与现代管理技术等综合运用,不仅能够大大提升电力设备的使用效率,而且能够降低电能的损耗,促进电网经济高效地运行。
2    能源互联网
        能源互联网能够综合运用先进电力电子技术、信息技术以及智能管理技术,能够将大量的新型电力网络节点进行互联,从而达到能量双向流动的能量对等交换与共享网络。能源互联网的特点主要可以体现为以下几点:
        (1)可再生
        能源互联网的主要能量供应来自可再生能源,可再生能源发电不仅具有间歇性、波动性的特点,而且其大规模接入能够冲击电网的稳定性,这在一定程度上促使传统的能源网络向能源互联网的转变。
        (2)分布式
        可再生能源具有相对分散的特性,为了最大限度的对可再生能源进行收集和使用,需要建立一种能够收集、存储和使用这些能源的网络,这种能源网络具有单个规模小、分布范围广的特点,每个微型能源网络构成能源互联网的一个节点。
        (3)互联性
        大范围分布式的微型能源网络并不是一定能够保证自给自足,而是通过联起来进行能量交换,从而使能量的供给与需求达到平衡。相对于传统的网络来说,能源互联网能够将分布式发电装置、储能装置和负载组成的微型能源网络进行互联。
        (4)开放性
        能源互联网应该是一个对等、能量双向流动的能源共享网络,发电装置、储能装置和负载只要符合互操作标准就能够随时使用,这种接入是自主的,从能量交换的角度看没有一个网络节点比其他节点更重要。
        (5)智能化
        能源互联网中能源的产生、传输、转换和使用都应该具备相对的智能性。
3    智能电网与能源互联网的关联
        较高的能源转化效率以及在终端能源消费中的便捷性,在一定程度上决定了智能电网能够成为能源互联网的资源配置中心,成为实现能源互联、能源综合利用的纽带与核心。


3.1        智能电网与能源互联网的对接与整合
        智能电网作为电力系统中一种重要的技术支撑,目前已经具备了能源互联网的某些特征,在智能检测、电力电子、数据处理等许多方面都为能源互联网的发展与改进提供了重要的技术基础。
        在能源进行供应与输配的过程中,智能电网能够通过先进的电力电子、自动控制等技术,对电力网络进行自动故障检测、隔离与修复,能够在很大程度上保证各类分布式电源以及分布式储能的安全对接。智能电网在集中式与分布式可再生能源发电与运行技术、智能变压器等许多方面的技术积累,都能够为能源互联网的研发提供重要的技术保证与一定的技术基础,如能源路由器等关键技术。
        能源互联网所进行的能源供应与输配,不仅要充分考虑地理网络的运行控制,还要充分合理地考虑其他能源网络的优化协同、各类型能源的相互转化以及多类型能源网络协同优化运行等相关技术的实施方案。智能电网要为各种类型能量单元提供高兼容性的并网接口,从而保证更好地体现其在能源互联网中的资源配置中心和基础支撑平台的作用。
3.2        能源互联网能够推动智能电网的发展
        能源互联网在建设的过程中,能够将各类型能源供应与输配网络进行充分地整合与延伸,从而达到使各类能源进行互联共享的目的。能源互联网的出现,对现有能源供需结构来说是一次颠覆性革命,促进了传统能源行业观念的根本性改革。
        在能源互联网的建设过程中,不断进行创新的思想观念与互联网思维能够为智能电网的建设创建一个更为开放的环境,而智能电网的发展,将会带动更多的商业模式发展以及附加价值的增加,不仅能够丰富建设参与主体,而且能够推动智能电网与能源互联网的发展。
        能源互联网中一次与二次能源之间最优的转化技术、协调运行技术以及基于互联网技术的能源市场综合运行、综合交易与综合能源服务,能够最大限度地发挥智能电网的协调控制与优化资源配置方面的技能,而且,能够推动智能电网的内涵与范围的发展,不断引领其向智能综合能源网络的方向进步。
3.3    智能电网与能源互联网之间的区别
        (1)智能电网是一种地理系统,而能源互联网是一种由电力系统、交通系统以及气候网络共同组成的系统;
        (2)智能电网中,能量主要是以电能的形式进行传播与使用,而能源互联网中,能量能够以电能、热能、化学能等多种形式进行相互转换;
        (3)智能电网的信息系统主体是传统的工业控制系统,而智能互联网中,开放式信息网络占据着更为重要的地位。
4    能源互联网发展建议
        建议能源企业从三个方面把握机遇、力争主动。
        一是积极通过严业联盟等方式建立健全标准体系。目前,我国能源互联网的发展主要集中在用户侧,特别是在试点阶段,重点是探索区域级的方案和模式。确保多利益主体参与、多重设备互联、多类能源互补运行的前提就是建立规范、E操作的技术标准体系。由于配用电侧的发展一直是我国电网发展的薄弱环节,设备设施水平参差不齐,许多标准不通用不兼容。因此,积极推动形成政府主导、各方参与、合作共赢的产业联盟,建立健全标准体系,将为市场化、规模化发展奠定坚实基础,有利于占据发展主动。
        二是积极推动大云物移等信息技术在能原领域的深度应用。我国能据互联网发展的重要驱动力就在于信息革命在能源领域的价值辑放,运用比特管理瓦特,实现比特与瓦特的深度融合是大势所趋。加快在信息物理融合、电力大数据与云平台、用户行为分析、分布式能量管理、能源区块链等技术领域实现突破,率先将技术转化为商业化应用模式将成为把握市场先机的关键。
        三是积极推动能帽、互联网的场景设计和应用。能源互联网究竟能发展到什么程度关键要看是否可以在实践中真正满足用户需求、创造新价值增长点。这就需要建立以用户需求为导向的价值流理念,对与用户生产生活息息相关的各个领域进行场景化的设计和实施。区域能源站、军联网、能源管理云平台、智能园区、智能家居、城市能摞互联网、智慧城市等领域都是能拥互联网可以大显身手、百家争鸣的舞台。
5    结束语
        能源互联网的建设能够通过对互联网以及其他先进技术的运用,促进以电力系统为中心的能源网络内部的信息交互,推动我国新能源的发展,因此,要积极推动能源互联网研究和发展。
       

文献:
[1]王永真,张宁,关永刚,赵伟,张靖,高峰,康重庆.当前能源互联网与智能电网研究选题的继承与拓展[J].电力系统自动化,2020,44(04):1-8.
[2]戴园旭.江苏省能源互联网产业网络及产业化演进政策研究[D].中国矿业大学,2019.
[3]罗文俊.探析智能电网到能源互联网的概念与框架[J].科技资讯,2017,15(31):46-47.
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