基于主動配電網(wǎng)的城市能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及其關鍵技術

摘 要：在互聯(lián)網(wǎng)技術下，城市能源發(fā)展逐漸形成了能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)。在城市能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中，主要包含能源供給、能源消耗、能源輸送載體以及多源大多數(shù)據(jù)。在主動配電網(wǎng)技術視域下，能夠保障城市能源體系實現(xiàn)消費一體化、多元協(xié)同優(yōu)化等功能，并且能夠?qū)ξ磥沓鞘心茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的運營模式進行探討。基于此，文章立足于城市能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，研究主動配電網(wǎng)下的城市能源發(fā)展關鍵技術。

關鍵詞：主動配電網(wǎng)；城市能源；互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)；關鍵技術

前言

在城市能源應用緊張的基礎上，能源互聯(lián)網(wǎng)能夠從能源生產(chǎn)、輸送、配給、轉(zhuǎn)化以及消化等方面構(gòu)建一個完整的能源體系。能源互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)能夠有效的改善城市能源污染的問題，將城市能源應用技術與信息技術相互結(jié)合。在提升電網(wǎng)能源利用率的基礎上，實現(xiàn)能源應用的創(chuàng)新，并且實現(xiàn)可持續(xù)性的能源應用。

1 主動配電網(wǎng)技術

主動配電網(wǎng)技術的出現(xiàn)有效的推動了城市能源網(wǎng)絡建設，是現(xiàn)階段建設能源型城市中的重點技術之一。主動配電網(wǎng)技術在未來的城市能源應用中，將會研發(fā)出很多新型的技術，如“多源協(xié)調(diào)優(yōu)化與柔性需求響應”、“虛擬電廠”、“電動汽車”等技術，但是關于以上相關的電網(wǎng)技術還處于研究階段，還未應用于實踐當中。主動配電網(wǎng)技術不能等同于微電網(wǎng)群，并且與高壓微電網(wǎng)相比存在著本質(zhì)的差別。主動配電網(wǎng)技術是一種動態(tài)交互技術，能夠向上與主網(wǎng)之間實現(xiàn)良好的互動。向下能夠?qū)Ω鱾€微電網(wǎng)進行協(xié)調(diào)，采取平衡分布式的電源，對配電層進行協(xié)調(diào)化的管理[1]。

2 城市能源互聯(lián)網(wǎng)的運營模式分析

城市能源互聯(lián)網(wǎng)在實際運行中，需要找到一個核心，并且以該核心為依托進行相關的能源運營管理?；谥鲃优潆娋W(wǎng)視域下的城市能源互聯(lián)網(wǎng)建立，需要以電網(wǎng)為主導，以多個行業(yè)共同參與為聯(lián)合體。在以電網(wǎng)為核心環(huán)節(jié)中，在城市能源互聯(lián)網(wǎng)中，需要從以下四個方面進行運營模式分析：第一，能源的供給者或者是能源的消費者；第二，能源網(wǎng)絡運營商，在主動配電網(wǎng)模式下，需要以電網(wǎng)為主體，多家能源運營商相互聯(lián)合，實現(xiàn)城市能源的配送；第三，能源代理商。能源代理商實際上能源消費者與能源網(wǎng)絡運行商的中間媒介。能夠?qū)Ω黜椀哪茉磻美孢M行權衡；第四，政府部門。政府部門可以說能夠決定著城市能源互聯(lián)網(wǎng)建設方向，同時也是能源互聯(lián)網(wǎng)運行的可靠保障[2]。

3 基于主動配電網(wǎng)的城市能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)關鍵技術

3.1 大數(shù)據(jù)集成

近年來，隨著科技不斷發(fā)展，在主動配電網(wǎng)中實現(xiàn)城市能源互聯(lián)網(wǎng)體系功能，需要引入大數(shù)據(jù)集成技術。大數(shù)據(jù)技術是新時期科技發(fā)展的重大成果，大數(shù)據(jù)集成技術在城市能源互聯(lián)網(wǎng)中的應用，能夠?qū)Σ煌瑫r空尺度的數(shù)據(jù)源進行綜合化的管理，為用戶提供諸多的電能應用服務。主動配電網(wǎng)視域下，建立智能化的城市能源互聯(lián)網(wǎng)體系，首先，需要利用大數(shù)據(jù)集成技術進行第三方數(shù)據(jù)獲取與分析，將第三方數(shù)據(jù)應用到不同的智能配電網(wǎng)體系中。如，實現(xiàn)配電管理、用戶電量的計算、地理信息的收集、天氣氣象的預測、電網(wǎng)營銷策略的制定、智能電網(wǎng)設備的研發(fā)、能源管理以及客服中心管理等。將以上相關信息的數(shù)據(jù)源匯總到一個數(shù)據(jù)庫中，當主動配電網(wǎng)建設中，需要數(shù)據(jù)時，在大數(shù)據(jù)集成服務中，實現(xiàn)關聯(lián)分析、知識挖掘、知識推理，為能源行為提供相應的服務支撐。在互聯(lián)網(wǎng)交互技術下，對配電網(wǎng)進行管理，為電網(wǎng)用戶提供專業(yè)化的用能服務[3]。

3.2 智能配電網(wǎng)的網(wǎng)架構(gòu)建

為了提升主動配電網(wǎng)下的城市能源互聯(lián)網(wǎng)體系功能，需要以科學技術為依托，在構(gòu)建智能配電網(wǎng)體系的基礎上，提升配電網(wǎng)供電系統(tǒng)的可靠性。首先，中壓配電網(wǎng)絡建設。對線路中的負荷進行積極的調(diào)整，舒緩線路設備中的供電壓力。例如對重載負荷區(qū)域進行及時調(diào)整，盡最大可能實現(xiàn)電網(wǎng)線路中的負荷平衡。其次，智能配電網(wǎng)調(diào)度控制，需要注重對主配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進行升級與改革。在實際的改革中，智能配電網(wǎng)調(diào)度與控制還需要充分尊重城市電網(wǎng)建設與規(guī)劃，與生活實際相互結(jié)合，將配電網(wǎng)中的電站站點優(yōu)化。最后，對配電網(wǎng)供電的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進行改造。規(guī)范配電網(wǎng)中的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，需要對線路中的典型線路接線方式進行分析。同時為了保持線路的簡單運行，需要將線路中的冗余部分去掉，確保智能配電網(wǎng)下的設備能夠?qū)崿F(xiàn)安全運行[4]。

3.3 以電網(wǎng)普及實現(xiàn)其他能源的彌補

在主動配電網(wǎng)技術理念支持下，城市能源互聯(lián)網(wǎng)技術普及，能夠?qū)ζ渌茉吹亩唐谶M行彌補。例如，在2015年，國家逐步推出“以電代煤，以電代油，電從遠方來”的電能替代政策，國家針對不同地區(qū)的能源發(fā)展形式，作出不同政策。在我國新疆地區(qū)，借助區(qū)域的核心發(fā)展戰(zhàn)略指導，以及中央政府在其能源工作上所開展的活動，全面實施電能替代工作。國網(wǎng)新疆電力充分利用新疆資源優(yōu)勢，積極配合政府開展綠色電能，并開展服務藍天行動。新疆地區(qū)積極推進清潔能源供暖替代模式，在2015年完成了該方面的電能替代工作項目3742項，基于這樣的電能發(fā)展，新疆地區(qū)初步實現(xiàn)了綠色能源發(fā)展目標[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，在文章中對主動配電網(wǎng)技術進行介紹，主動配電網(wǎng)技術是一種動態(tài)交互技術，能夠向上與主網(wǎng)之間實現(xiàn)良好的互動。向下能夠?qū)Ω鱾€微電網(wǎng)進行協(xié)調(diào)，采取平衡分布式的電源，對配電層進行協(xié)調(diào)化的管理。分析了城市能源互聯(lián)網(wǎng)運營模式。基于主動配電網(wǎng)視域下的城市能源互聯(lián)網(wǎng)建立，需要以電網(wǎng)為主導，以多個行業(yè)共同參與為聯(lián)合體。并且研究了基于主動配電網(wǎng)的城市能源互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)關鍵技術。

參考文獻

[1]田世明，欒文鵬，張東霞，等.能源互聯(lián)網(wǎng)技術形態(tài)與關鍵技術[J].風能產(chǎn)業(yè)，2016（2）：14.

[2]黃仁樂，蒲天驕，劉克文，等.城市能源互聯(lián)網(wǎng)功能體系及應用方案設計[J].電力系統(tǒng)自動化，2015，09：26-33+40.

[3]田世明，欒文鵬，張東霞，等.能源互聯(lián)網(wǎng)技術形態(tài)與關鍵技術[J].中國電機工程學報，2015，14：3482-3494.

[4]劉滌塵，彭思成，廖清芬，等.面向能源互聯(lián)網(wǎng)的未來綜合配電系統(tǒng)形態(tài)展望[J].電網(wǎng)技術，2015，11：3023-3034.

[5]李博，高志遠，曹陽.智能電網(wǎng)支撐智慧城市關鍵技術[J].中國電力，2015，11：123-130.