新一代能源互聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)特征

宋慧姝

摘?要：本文通過介紹新一代能源互聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)特征體系，闡述了其主要的組成形式和所具有的相關(guān)結(jié)構(gòu)，為未來綜合能源發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng);形態(tài)特征

隨著能源需求在全球的增長，能源危機(jī)日益嚴(yán)重，導(dǎo)致現(xiàn)有能源生產(chǎn)及消費框架的局限性和矛盾日益突出。國家出臺分布式可再生能源體系以及“互聯(lián)網(wǎng)+”計劃。促使國家的智能電網(wǎng)大范圍互聯(lián)。天然氣、收集器、氫能源網(wǎng)等能源網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)理念進(jìn)行深度融合，形成“能源互聯(lián)網(wǎng)”。

1 新一代信息能源系統(tǒng)的形態(tài)特征

目前信息能源系統(tǒng)迅速發(fā)展，其核心技術(shù)為智能電網(wǎng)技術(shù)，通過與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等技術(shù)的融合，并且結(jié)合可再生能源的利用，實現(xiàn)能源利用互補(bǔ)，提高系統(tǒng)能源利用效率。將新型的信息能源系統(tǒng)與CPS、能源系統(tǒng)相結(jié)合，利用先進(jìn)的通信技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)實現(xiàn)對新型能源系統(tǒng)的實時感知與動態(tài)控制，以提供更加可靠地能量信息流服務(wù)。

2 具有隨機(jī)動態(tài)特性的多耦合能量流

要想可靠地傳輸電能，需要控制電壓的瞬時值，對其進(jìn)行合理的儲存并達(dá)到動態(tài)平衡。天然氣網(wǎng)、暖氣網(wǎng)絡(luò)和氫能源網(wǎng)有傳輸慣性大、滯后性、存儲規(guī)模大的特點。將新一代信息能源系統(tǒng)與不同形式的能量流進(jìn)行結(jié)合，呈現(xiàn)出互異性，實現(xiàn)其兩者的有機(jī)并存。并且目前新型的可再生能源逐漸興起，具有強(qiáng)波動性、強(qiáng)隨機(jī)性的特點，而非傳統(tǒng)電網(wǎng)平穩(wěn)可靠易于控制。能量流也隨之增強(qiáng)，呈現(xiàn)出與電價相關(guān)的特性，使得其動態(tài)特性變得更加復(fù)雜。但是新能源的隨機(jī)性與動態(tài)特性較傳統(tǒng)而言安全性較低，給系統(tǒng)安全及控制安全帶來了較大挑戰(zhàn)，因此對動態(tài)特性的研究越來越重要。

3 引入具強(qiáng)信息資源整合能力的互聯(lián)網(wǎng)

新一代的信息能源系統(tǒng)通過與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，比傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)更加信息開放。用戶潛力得到開發(fā)，需求增加，對能量系統(tǒng)的峰值、頻率的調(diào)控有著重要意義。目前廣域互聯(lián)網(wǎng)以快速及共享為特點，新型能量系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)及隨機(jī)動態(tài)特性通過大規(guī)模信息將其分為若干數(shù)量級。用網(wǎng)絡(luò)將大量數(shù)據(jù)通過云計算實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的降低緯度及數(shù)據(jù)分析，從而挖掘有用信息。又通過通信新技術(shù)的應(yīng)用，例如傳感通信技術(shù)的應(yīng)用，使系統(tǒng)的資源整合能力進(jìn)一步加強(qiáng)。但在與互聯(lián)網(wǎng)深度融合的同時，信息的優(yōu)化及傳輸技術(shù)成為有待研究的新問題。

4 能量流—信息流互作用特性增強(qiáng)

目前，新一代的信息能源系統(tǒng)正在高速發(fā)展，表現(xiàn)在其與能量流互相滲透、互相融合，并表現(xiàn)出很強(qiáng)的相互作用。新型能源系統(tǒng)通過傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)跟蹤隨機(jī)過程至傳感器設(shè)備。以大幅度提高系統(tǒng)的計算性能。為較少新型能源系統(tǒng)的故障率，使用信息系統(tǒng)對能量系統(tǒng)做出檢測，檢測能量流的狀態(tài)及變化。若信息系統(tǒng)故障，則會導(dǎo)致整個聯(lián)合系統(tǒng)崩潰，危及能源系統(tǒng)的安全。因此信息系統(tǒng)穩(wěn)定對能源系統(tǒng)的安全起到至關(guān)重要的作用。網(wǎng)絡(luò)將實現(xiàn)系統(tǒng)的信息透明化，將人、物、信息相互關(guān)聯(lián)。改變用戶的使用習(xí)慣，直接對能源系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，為伺候智能系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

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