能源互聯網與智能電網的技術?北極星售電網訊:能源互聯網旨在将各種能源通過管網聯系起來，通過信息網絡與計算分析實現各類能源的優化利用能源互聯網的核心在電力，要實現規模龐大的能源互聯網，首先需建立能廣泛接入用戶側耗能設備的智能用電網絡智能用電網絡将用戶側所接入的可再生能源、儲能裝置、電動汽車以及各種類型負載通過互聯網、物聯網等技術進行互聯互通，實現能量信息共享，并實現用戶側高效、節能用電智能用電網絡總體架構基于自律分散理論，網絡中包含大量的本地能量管理單元，可接入雲服務中心進行統一管理與調度，自動實現優化運行目标，今天小編就來說說關于能源互聯網與智能電網的技術?下面更多詳細答案一起來看看吧!

能源互聯網與智能電網的技術

北極星售電網訊:能源互聯網旨在将各種能源通過管網聯系起來，通過信息網絡與計算分析實現各類能源的優化利用。能源互聯網的核心在電力，要實現規模龐大的能源互聯網，首先需建立能廣泛接入用戶側耗能設備的智能用電網絡。智能用電網絡将用戶側所接入的可再生能源、儲能裝置、電動汽車以及各種類型負載通過互聯網、物聯網等技術進行互聯互通，實現能量信息共享，并實現用戶側高效、節能用電。智能用電網絡總體架構基于自律分散理論，網絡中包含大量的本地能量管理單元，可接入雲服務中心進行統一管理與調度，自動實現優化運行目标。

為全面建成智能用電網絡，本文提出智能能量管理理論，核心思想是在大規模用電大數據的基礎上，采取機器學習算法剖析用戶用電特性，引入效用概念對負載能效進行評估，并在用戶側用能行為自識别的基礎上對可再生能源、儲能裝置及各類型負載進行協同需求響應調度和節能自動化。

智能用電網絡的主要特征

(1)全新的用電體驗

知情：為用戶提供全面的用電信息。系統可實時展示設備狀态、用電安全、能效水平、電能質量。

掌控：提供簡便快捷的控制功能。通過移動終端即可實現對各類設備的實時監控。

優化：優化用電模式，提高系統能效。基于機器學習、大數據分析理論、行為特征分析，實現對用電大數據的深度剖析，為用戶提供差異化的節能方案，提高局部網絡内的綜合運行能效。

共享：參與需求響應，實現能源共享。通過用電管理系統可實現不同時空用電負荷的優化共享，為實現零邊際成本的能源社會而努力。

通過智能用電網絡，為用戶提供知情、掌控、優化、共享等全新用電體驗。通過用電網絡的智能運行，可實現全社會的高效與節能，具有重大的社會價值與應用前景。

(2)系統簡單實用易推廣

采用自律分散架構。系統總體架構具有自律可控性和自律可協調性。在該架構下，不僅可再生能源、儲能及各類型負載是獨立平等的，且以地理距離劃分的本地控制單元(如工業園區、居民住宅小區等)也是如此。利用自律分散理論來搭建智能用電網絡，可以較好地實現在線擴展、在線維護和容錯，滿足新能源接入要求。

支持即插即用，改造成本低。系統架構支持智能插座、智能紅外等高級計量設備，可以讓各類型負載直接接入能源網絡，改造成本低。

與互聯網技術結合緊密，實現信息流和能量流的高度結合。智能用電網絡通過各類高級計量設備實時采集終端發電/用電情況，并同時實現能源可控性。各類能源信息通過以太網或無線網接入互聯網，并可通過網頁、移動客戶端等形式公開能量流通狀況。雲服務中心可根據獲取的實時信息安排調度，實現能源的最優管控。

智能用電網絡的網絡架構

智能用電網絡為三級結構：總網絡-子系統-本地能量管理單元，系統整體結構圖如圖1所示。總網絡由各個子系統構成，子系統可以是一個居民小區或一個工業園區;各個子系統由大量本地能量管理單元構成，本地單元可以是單個住宅或樓宇中的單個樓層。本地能量管理單元的硬件由能量信息網關、智能終端和智能紅外控制器、交互終端組成。 智能能量管理技術

智能用電網絡的一個重要技術支撐是其智能能量管理理論。智能用電網絡的能量管理思想在于根據機器學習理論，基于采集到的海量能量數據使能源網絡具有自我學習和調節的能力，可自動實時滿足能量管理目标。智能用電網絡引入效用概念對負載的能效水平進行評估，并在用戶側用能行為自識别的基礎上，對可再生能源、儲能裝置及各類型負載進行協同需求響應調度和節能自動化。

智能用電網絡中投入使用大批量的高級計量設備帶來了海量用戶信息。基于這些采集得到的用能數據可實現負載運行狀态自識别，評估電器的效用水平，并可進一步識别用戶的曆史或實時用能行為，從而為協同需求響應、節能自動化等能量管理提供輔助決策依據。

(1)用戶側負載用電效用等級

基于經濟學中的效用理論，認為電力用戶在有限的能耗和用電成本約束條件下，以獲得最大滿意度為目标進行電力消費。因此對用戶側負載提出用電效用的概念，區别于僅以能耗或電費為決策依據的評估方法，用電效用将綜合考慮能效與滿意度進行評估。

将用戶側負載按照自身用電特性和用戶對負載的需求特性分為儲能型和非儲能型兩類，将儲能型負載再細分為蓄熱蓄冷型和蓄電池型兩類。蓄冷蓄熱型負載、非儲能型負載的效用變化分别以溫度、時間效用函數模拟，并在此基礎上對不同類型負載的用電效用分級。

将負載的效用等級分為高效用、低效用和負效用三種。效用等級越高，代表負載的能效水平和用戶的滿意度水平越高。

(2)用戶用能行為識别

用戶用能行為直接影響用戶側負載的能耗狀況，因此準确識别用戶的用能行為可以幫助判斷各用戶側負載是否運行在最大效用等級下。基于隐馬爾可夫模型進行用戶用能行為識别。

通過劃分負載運行狀态、建立用戶用能行為識别的隐馬爾可夫模型、參數學習、解碼獲取識别結果等步驟，可以較為準确地識别用戶活動。

通過較為準确地識别用戶用能活動，按照一定優化策略關斷或調解在用戶活動中關聯度低或效用水平低的負載，從而在綜合考慮用戶滿意度和負載能效水平的基礎上實現智能能量管理。

(3)協同需求響應

智能用電網絡可實現大規模的快速需求響應。由于自律分散架構的特征，各類響應信号可快速大批量發布，且各本地能量管理單元的實施效果也可迅速反饋。雲存儲中心隻需下發簡單的能量調節比例(如削減負荷5%)，各本地能量管理單元進行優化并實現負荷削減量分配，從而減小了計算規模與成本，實現了大規模的快速需求響應。

(4)節能自動化

智能用電網絡可實現自動化節能。基于用戶用能行為識别和效用等級的劃分，各本地能量管理單元可對該單元中的用能情況進行實時評估并制定節能策略。

前景展望

智能用電網絡就好比能源互聯網的神經末梢，是能源互聯網不可或缺的關鍵部分。該網絡有自律可控性和自律可協調性，可以較好地實現在線擴展、在線維護和容錯功能。同時，該網絡與互聯網技術結合緊密，可實現信息流和能量流的高度結合，并達到能源最優管控的目的。

在黔東南一個普通醫院，其一年電費要700萬元，以20%的節約量計，預計可節約電費140萬元，考慮裝設軟件設備的成本，年回報率在70%。除了節能，智能用電網絡所存儲的海量用電信息，可廣泛用于提升用電安全水平、揭示電器火災隐患、優化用戶側能源使用、參與電網需求響應，未來應用的空間十分廣闊。

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