王明
国电汉川发电有限公司 湖北省汉川市 436100
摘要：能源是人类社会发展的基础。长期以来，化石能源大规模开发利用带来资源紧张、环境污染、气候变化等突出问题，而全球还有约10.6亿无电人口，未来经济社会发展的能源需求仍将持续增长，实现能源可持续发展面临诸多挑战。推动能源清洁化转型已经形成共识，多个国家和国际组织相继提出未来中长期清洁能源发展目标，我国也提出到2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和的目标。
关键词：全球能源互联网(GEI)；电网规划；骨干网架；电网结构；特高压；清洁能源；储能；碳中和
引言
当前世界能源结构正在加速转型，分布式能源大规模接入、虚拟电厂等新兴主体蓬勃发展、能源清洁低碳化转型等新形势对能源消费及能源利用提出了新要求。提高能源效率、促进分布式能源消纳、实现多能源协同利用成为众多专家学者研究探讨的热点方向。于是，能源互联网的建设思路应运而生，研究分布式能源、储能、柔性负荷、电动汽车等新兴主体参与市场的方式和互动机制，利用信息通信新技术，建立支撑多能源协同交易、多元市场主体广泛接入的技术支撑平台，为能源高质量发展寻找新的解决途径。
1总体架构
为更好地支撑中长期与现货协同、省间与省内协同、交易与调度协同，满足电力市场高质量运营、高标准服务的需要，在统一电力市场交易平台设计成果的基础上，立足全国统一电力市场深化设计方案要求及能源互联网发展形势，应用“云平台+微服务”架构，按照“统一设计、安全可靠、配置灵活、智能高效”的原则，搭建新一代电力交易平台，支撑电力交易全业务运转，助力能源互联网建设。新平台设计预计实现以下目标。1）实现精益化市场出清。建设交易出清优化引擎，实现中长期电量向电力交易转变，支撑考虑网络约束的省间及省内交易大规模优化出清计算。2）支撑市场结算柔性高效。设计统一标准可扩展的数据模型，实现结算数据准备和结算计算的高性能处理，为结算业务提供稳定可靠的平台服务。3）支撑业务实时化运作。应用故障自愈、负载均衡和微服务等技术，提升系统稳定性和可靠性，支撑交易业务实时运作。4）打造业务规则可配置化能力。构建规则配置服务，建立业务模块规则库，支撑业务功能模块按需扩展，实现业务功能积木式搭建，提高规则变化的响应速度，为各地区差异化业务需求提供平台化支撑能力。5）打造电力市场一体化服务能力。实现市场主体全流程智能化注册，提供统一登录入口，保证全网用户信息统一，实现一地登录，全网访问，一地注册，多地共享。打造电力交易移动应用，满足电力市场主体移动端的业务需求。6）支撑全国统一电力市场协同运营。支撑中长期电力交易、现货交易、分布式交易、辅助服务交易、可再生能源配额交易等交易品种［19］，具备实时业务开展能力，保证各类交易品种有效衔接。支撑中长期与现货交易、电能与辅助服务等业务协同运营，实现省间省内一体化运作。
2巡检任务
巡检任务性能指标输电线路巡检是指对电力线路及附属设备的运行状态以及电力线路走廊周边环境进行及时准确的巡视检查，排查发现隐患点并进行有效的消除，确保电网安全平稳运行。延迟：任务生成到获得处理结果花费的时间，包括传输延迟、传播延迟、排队延迟和处理延迟。能耗：设备执行任务所需的能量消耗，包括无人机、Sub-MECSs、M-MECSs和云平台。巡检任务服务需求在输电线路巡检过程中，有不同的电力巡检场景：电塔巡检：电塔巡检过程中需要无人机对杆塔、周边环境和绝缘子等金属部件进行图像采集，进而分析电塔的运行情况。
由于电塔位置分散，尤其是恶劣自然环境条件下，电塔间的距离进一步扩大。这种情况下，为了减少单次巡检任务中无人机对同一区域的通勤频率，应延长无人机的生命周期。因此，需着重考虑电塔巡检任务的能耗问题。导线巡检：导线巡检过程中需要无人机对导线磨损、导线划伤、导线断股以及沿途树木和建筑物等情况进行图像采集并分析。导线故障可能会造成大面积区域断电，但实际处理导线故障需要人工实地进行更换导线，无人机传输导线异常的时延与之相比可以忽略不计。因此，相比于时延，导线巡检任务对能耗的要求更高。
3业务应用架构
在能源互联网和电力体制改革的双重推动下，电网公司亟需转型提供综合能源服务，突破现有发展瓶颈，因此未来电网公司的角色定位将逐步变化，更多的是承担电力传输运行、电网维护、输配电系统的升级与扩容工作，并收取适当的过网费，以确保用户侧能量管理系统与调度机构间拥有足够的通信能力。而在区块链背景下，作为微网典型代表的ＰＥＩ，其电力交易主体的交易资格准入、收取违规罚款、主要的交易信息区块打包等辅助服务工作及管理职能一般由专门成立的弱中心化管理机构来承担，相关的审核罚款收入和区块信息打包收入即为该机构的主要收入来源。存储园区电力交易信息的创世区块由弱中心化管理机构编写打包后，其他节点也可参与之后的交易信息打包工作，并在打包成功后获得相应收益，但在其他节点的打包意愿不强烈时，仍由弱中心化管理机构承担该职责。弱中心化管理机构还是智能合约执行的监督者，在双方交易正式达成时，用电方以月度为单位付给供电方的费用将由其临时管理，在该机构主导完成交易反馈环节后，再把相关费用按智能合约自动转给供电方。这一程序发挥了弱中心化管理机构重要的监管作用，保障了整个交易环节的安全与可控。
4智能合约
智能合约是由事件驱动、具有状态的、运行在可复制共享区块链数据账本上的计算机程序，是区块链的核心构成要素（合约层），能够实现主动或被动的处理数据，接受、储存和发送价值。其作为一种嵌入式程序化合约，可内置在任何区块链数据、交易、有形或无形资产上，形成可编程控制的软件定义的系统、市场和资产。ＰＥＩ电力交易中，交易双方通过协商达成意向后形成智能合约，其中确认信息内的第三方签名用于交易隐私保护系统，能更好地保障用户隐私安全。智能合约和具体交易过程通过智能电表将能量信息转化为相关数据，智能合约通过Ｐ２Ｐ网络将交易信息广播到基于区块链创建的每一个节点，待数据区块链打包完成后，交易正式达成，数据通过密码学协议存储到每一个分布式区块链全节点。交易完成后，双方账户会依据智能合约内容自动完成电费转移。
结束语
全球能源互联网场景下，电网调控能力面临挑战，需要智能调度、运行控制、信息通信等方面的新技术，提升电网智能化运行控制水平，提高大电网运行与控制的驾驭能力。同时，全球各国政治体制和法律规范等非技术因素也是影响全球能源互联网构建的关键因素，需要引起足够重视。构建全球能源互联网，将进一步带动技术创新，未来需要在特高压输电、储能、清洁能源发电及电网友好型等关键技术方面进一步突破，进而实现大规模清洁能源的高效开发、输送和利用，最终实现人类社会可持续发展。
参考文献
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