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5.5 电力路由器组网与可扩展业务
以电能为例, 电力路由器需实现信息传递和电能的调配, 其需要通信网和电力网支持, 路由器之间可采用如图6 所示的方式组网. 其中, 能源控制器件状态调整实现能源传输和分配; 信息网络负责子网状态或需求信息的发送, 及控制指令等信息的接收或转发。
电力路由器可以承担微网与骨干电网间互联功能, 也可以承担微网间的互联功能, 如图7 所示, 路由器连接骨干电网、负荷、可再生能源电力生产单元、电力存储单元, 以及由其他电力路由器承担连接功能的微网。
此外, 通信设施是电力互联网的重要支撑, 且在电力系统中已具备了相当规模的覆盖和通信带宽(如现有电力网络有专门的光纤网络), 电力路由器的引入为已有通信资源的高效利用也带来了希望。
通过在能源路由器模块集成相应模块, 可扩展更多智能能源网络应用, 提高资源的利用效率. 可以想象, 在不远的将来, 插上电源插头浏览因特网将变为现实。
6 总结
能源互联网旨在实现更广泛能源的利用与分享, 能源技术、控制技术和信息技术为其提供了良好的技术支撑, 在分析Internet 成功经验的基础上, 我们认为开放、可扩展、可控制连接交换设备的实现是推动能源互联网普及的直接力量, 基于此, 对能源路由器的关键技术进行了深入探讨, 从功能需求和设计实现两方面给出了详细讨论, 并以电力路由器为例给出了一种实现方案. 由于能源互联网是未来能源体系的可行方向, 其实现需要信息技术与能源技术的融合, 其成功运营还需要能源生产、能源调节、能源存储, 以及用能激励策略等多方面支撑, 在诸如运营模式、政策体制、产业化路径、标准协议、安全监管、经济性分析等方面仍需深入研究. 在此, 我们以电力互联网为例, 仅列举若干亟需突破的方向: 与能源电力基础设施相结合的数据中心设计与实现; 柔性直流输电和直流配电等技术在能源互联网能量路由和传输中的应用; 适合于能源路由器场景的储能系统实现与优化技术; 提高电力电子控制装置效率和可靠性等方面的问题; 基于分散协同路由模式的能源管理系统(energy managementsystems, EMS) 设计与实现等等。
(文自《中国科学: 信息科学》2014 年第6期)
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