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2005年前后,Smart Grid概念出现,欧美的Smart Grid选择了配网智能化、微电网、分布式电源、虚拟电厂的路径。
中国的Smart Grid更强调集中投资,集中管理,特高压+风光大基地。
路径没有对错,中国和欧美选择了当时各自合适的发展路线。
时过境迁,新型电力系统的挑战,不仅来自“双高”,也就是高比例可再生能源+高比例电力电子设备。
还有一个挑战是“多源”,如果“双高”只是集中式风光,电力潮流依然是从输电网向负荷侧流动,新型电力系统无非是在源网侧配置更多大型可调节资源而已,比如集中式储能,火电深调,火电调频。
多源,意味着在配电网,负荷侧都有大量分布式电源,分散的并入电网,并且大量采用“余电上网”,甚至无法就近消纳,需要向高压输电网反送功率,输电网和配电网的潮流都是动态、双向,甚至具有不可精确预测,不可精确控制的非线性特征。
某些电力系统的运行状态,可能离开规划设计的线性可控区间,在彻底震荡崩溃状,进入非精确的低频震荡区域。
根据神经科学的研究,人类的神经元系统,在创造性“灵光时刻”,往往也处于这种偏离正常可控状态,又不完全陷入彻底混乱的混沌状态。
接受这种复杂系统非精确的混沌性,并找到混沌智能与混沌电网的融合,虚拟电厂是在这样的局面下,才在中国被赋予了更多的意义和价值。
所谓线性,无非是元器件数量较少,元器件数学模型的线性化,形成的线性系统,当元器件数量足够多,哪怕最简单的元器件运行逻辑,比如神经元网络的Softmax函数,都会超越混沌点,让系统进入复杂系统状态。
当电力系统计划运行的老革命,遇到足够多分布式电源的新问题,
所能想到的思路自然是老办法:
既然无法单个控制,那就抽象一层,以虚拟电厂的名义让分布式资源对电力系统变成可观、可计划、可精确控制。
实际上做不到。
就像你每次给大模型提供一样的提示词,它每次依然会给你一部分不同的答案,它的答案可能永远无法99%逼近你脑子里想要的那个答案。所以追求的结果就是:
差不多就行了!
对于负荷侧大量资源聚合的虚拟电厂,大部分资源像人类神经元一样,缓慢,非精确,有自己的惯性和习惯路径。只能差不多。
这里还有一个关键问题:
电力系统的分布式节点,本身并不像神经元,不具备本地最基本的智能,更不具备最基础的智能行为能力。
甚至于微电网这一层,目前的自主协调运行能力都很弱,也很贵。
那么我们不妨畅想一下,未来突破了分布式并网容量限制的,面向大量低压侧有源节点构建的“真-新型电力系统”,到底将如何运行。
至少靠现有的五级计划调度模式,是无法维系的。
因为每个分布式光伏电站里,不可能坐一个调度员。
这时候,就该Agnet出现了。
不妨假想,当电网末端大量出现微电网,每个微电网配置Agent,或者多Agnet协同,使得微电网像电网的神经元一样,具备自主生存,自主能量和信息交换,同时形成一种新的运行协调机制。
可能,这是一种“智能体电网”,
Smart Grid,会变成Agnet Grid。
智能体形成微电网智能体,智能体之间形成通信,微电网智能体之间基于信息交换形成能量交换,再往上形成基于智能体基团的能量平衡基团。
信息熵减,对冲能量系统熵增,对后让智能体电网“正好处于”混沌智能的状态,避免彻底“失控”,但也不可能走向完全可控的“计划调度”。
可能这就是新型电力系统的宿命,也是电力系统从工业2.0,走到AI时代的可能路径。
智能体电网的蚁群智能,会展现出虚拟电厂的某种行为。
这可能也是虚拟电厂的另一个路径。
一切皆有可能。
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