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(三)能源互联网与微网
未来的能源互联网,就像现在的计算机网络一样,由多层次多尺度的各种微网相互连接而形成,如下图所示
左图说明了各个级别的微网,在构成能源互联网时的层次和尺度关系,即从下往上分别是用户内部微网、用户间/园区级微网、园区间/区域级微网、城市级配网。网内自洽和自愈,网间相互耦合,构成更大范围的上一级自洽。
右图说明了逻辑结构的微网形态,最下面是各类逻辑部件,包括负荷、储能/EV、更低一级的输配网络、分布式能源,它们通过能源网络、配网或者微网相互连接,相关的能源数据集中到网内的测控层或者数据层,支撑上层的高级应用。这些高级应用包括充放策略、交易代理、辅助决策、负荷平滑、需求响应等等,更重要的是,这些应用是基于外部实时电价信号而做出的,实现技术-经济性多目标的最优化,这比目前所实践的单纯追求技术层面稳定、可靠的微网控制策略要更为复杂。
各个级别微网构成能源互联网的逻辑结构如下图所示:
自底向上,分别是设备层、微网层、区域微网层和云端决策层,底层设备包括智能设备和带有适配器的非智能设备,通过数据接口耦合到微网中,微网之间通过水平协调和同一级的其他微网系统进行协调,并通过垂直协调机制与上一级微网进行协调,再往上则是区域级微网或者能源自治域,与云端决策层或者更高级的协调中枢通过垂直接口进行交互。
(四)从云到端再到云端
从交互和控制的角度看,由于能源互联网的技术复杂度,单纯的设备层智能化,不能解决大规模广域协调的问题,而把所有计算资源都放到云端,也不能解决能源互联网就地平衡和实时控制的需求,所以未来的能源互联网,应该呈现出云-端多层次协调控制的形态,也就是从云计算,到端计算,最终云-端混合协调。如下图所示:
而从某种意义上看,现在的互联网实际上也是一种云-端混合计算的结构,比如目前作为端计算主力的智能手机,拥有不差的计算能力,实现人-机的就地交互,而在云端则实现大量数据的存储、计算和交互,并且与手机端实现协作。
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