能源是人類生存的物質(zhì)保障和社會經(jīng)濟發(fā)展的動力源泉,然而隨著全球經(jīng)濟的飛速發(fā)展,能源短缺問題日益凸顯。以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等為代表的互聯(lián)網(wǎng)技術的深入發(fā)展使其與傳統(tǒng)工業(yè)相結合的理念備受關注,能源互聯(lián)網(wǎng)成為解決分布式可再生能源就地消納問題、實現(xiàn)多種能源網(wǎng)絡緊密融合、提高系統(tǒng)整體能效的必然趨勢。

開放互聯(lián)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的核心特征之一,在架構上體現(xiàn)為物理互聯(lián)和信息互聯(lián)的融合,而從運行控制的角度考慮,則可分為橫向互聯(lián)與縱向互聯(lián)2個層面。一方面,橫向互聯(lián)主要體現(xiàn)為多種能源的耦合互補。另一方面,能源互聯(lián)網(wǎng)的縱向互聯(lián)體現(xiàn)在源-網(wǎng)-荷-儲的協(xié)同運行控制。此外,分布式的優(yōu)化方法與控制策略也有利于實現(xiàn)“發(fā)用電聯(lián)合體”的能源互聯(lián)與共享,促進源、網(wǎng)、荷深度融合、緊密互動,為能源市場的多邊交易提供堅實基礎。針對能源互聯(lián)網(wǎng)橫向與縱向互聯(lián)的特點,對能源互聯(lián)網(wǎng)在多能分布式優(yōu)化運行與控制領域的相關研究進行了展望。

一、多能協(xié)調(diào)優(yōu)化運行

能源互聯(lián)網(wǎng)中由于需要考慮電、氣、熱等不同能源網(wǎng)絡間的橫向融合問題,可利用能量樞紐作為綜合能源系統(tǒng)中的虛擬節(jié)點進行輔助建模分析;對于多能源網(wǎng)絡中的協(xié)調(diào)運行問題還需要計及多能流網(wǎng)絡建模,同時應選取合適的優(yōu)化運行策略。

多能協(xié)調(diào)運行問題研究關系圖

二、分布式協(xié)同優(yōu)化調(diào)控

基于物理與功能分層優(yōu)化調(diào)控策略的思想,給出了能源互聯(lián)網(wǎng)基本控制架構示意圖。

能源互聯(lián)網(wǎng)分層分布式控制架構

針對能源互聯(lián)網(wǎng)開放互聯(lián)、以用戶為中心、共享對等的特點,相關協(xié)調(diào)運行與控制問題成為限制其規(guī)模與融合深度的瓶頸之一,需要分布式優(yōu)化策略與調(diào)控技術的支撐。展望能源互聯(lián)網(wǎng)在運行控制體系、多能流優(yōu)化調(diào)控以及能源市場交易模式等方面的發(fā)展前景,對于日后能源互聯(lián)網(wǎng)的應用與實踐具有一定的指導意義和參考價值。