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化石燃料的逐渐枯竭和日益严峻的环境污染问题推动着新型能源利用体系——能源互联网的出现与发展。能源互联网满足能源行业未来的可持续发展需求,然而,能源互联网的可靠性还未得到理论研究和工程验证。与智能电网相比,能源互联网在产能、用能、储能、能量传输和能量转换等方面都发生了很大变化。在此背景下,本文总结回顾了近些年国内外有关能源互联网的研究成果,重点分析了能源互联网风险评估现有研究的理论方法及其存在的不足,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。
1.论文所解决的问题及意义
以本文为首的两篇系列文章基于现有能源互联网的理论研究成果,借鉴传统电力系统风险评估和可靠性分析的相关理论方法,归纳并提出了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。本文首先从物理层面探究能源互联网的风险评估问题,研究对象是由基础元件、设施装备和传输网络组成的实体物理系统,主要关注多能源系统的物理特征及其相互作用关系。
针对物理层面能源互联网风险评估存在的相关问题,本文总结归纳形成了以下3个研究方向:1)能源互联网中的新元件可靠性建模;2)基于复杂网络的多能源系统健壮性分析;3)能源互联网中的系统耦合风险评估。首先,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;其次,基于复杂网络理论分析多能源系统的互依赖特性和网络健壮性;最后,以关键性转换元件为基础评估能源互联网的系统耦合风险。
2.论文重点内容
1)能源互联网的基本特征与物理抽象模型。
能源互联网主要具备以下特征:①以电能为核心,融合包含可再生能源在内的多种形式能量的生产、传输、转换、存储及其相互作用;②以电力系统为枢纽,与天然气系统、供热系统、交通系统相互耦合,满足大规模分布式产能、储能及用能设备的接入;③基于信息通信技术实现能源互联网的广域信息共享和统一调度控制。
延伸阅读:能源互联网的核心装备是什么?
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