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2)能源互联网中的新元件可靠性建模。
元件可靠性建模是能源互联网风险评估的基础,能源互联网中的新元件可靠性建模需要重点关注:①涉及风、光、热等新能源技术的元件在建模分析上依赖于自然因素,具有随机性和不确定性;②在能源互联网中承担能量转化的关键性元件,如电转气设备、热电联产电厂、电动汽车充电桩等,其模型要求既能反映自身的固有属性,同时又能表征相耦合网络的交互作用;③由于电转气技术、电制氢技术、电池储能技术的发展,需要完善新型储能设备的可靠性模型。因此,需要在原有元件可靠性模型的基础上,考虑不同能源系统元件在物理特征和建模方法上的差异进行统一分析建模。
3)基于复杂网络的多能源系统健壮性分析。
从节点规模、网络拓扑结构和故障传播机制来看,能源互联网具有典型的复杂网络特征。随着能源互联网拓扑结构的不断复杂和多能源系统之间的相互耦合,关键性节点的故障将会导致整个能源系统的级联失效。因此,需要从复杂网络的角度,分析耦合系统的级联失效问题和多网络耦合体的健壮性问题。
4)能源互联网中的系统耦合风险评估。
热电联产电厂、电动汽车、电转气设备、热泵等转化元件的增多,加强了电气网络、天然气网络、交通网络和供热网络之间的耦合关系,需要在传统可靠性评估的基础上进一步考虑能量流和信息流耦合带来的影响并分析电气系统、天然气系统、供热系统等能源系统的相互依赖关系。未来研究将主要集中在多能源系统中电气系统、天然气系统、供热系统、交通系统的相互作用机制、耦合关系以及系统耦合风险评估等方面。
3.结论
本文总结回顾了近些年来国内外有关研究机构和学者对能源互联网整体框架、基本概念、风险评估、标准体系等问题的研究成果,提出物理层面能源互联网风险评估存在的关键性科学问题及其未来的研究方向,为能源互联网的安全、可靠运行奠定理论基础。随着能源互联网相关科学研究的不断深化和工程实践的逐步开展,能源互联网风险评估的理论研究意义和工程应用价值将不断提高,以满足未来能源行业的发展需求。(丁一,江艺宝,宋永华,郭创新,金文德,张利军)
延伸阅读:能源互联网的核心装备是什么?
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