PDF《微网 ——— 未来能源互联网系统中的 “有机细胞 ”》

1 E I S和微网发展现状及典型特征 1.

1 E I S发展现状及典型特征 E I S的出现源于需求牵引、 技术支持和机制驱 动.能源利用过程中出现的问题和新趋势, 如传统 能源危机及环境问题、 不同能源系统的耦合、 E V 及 储能发展提出的双向能流要求、 负荷主动参与及用 户对能源信息的需求构成了 E I S的发展需求;

能源 领域( 如电力电子技术、 储能技术[

7 ] 、 虚拟电厂技术、 电动汽车入网( v e h i c l et og r i d , V

2 G) 技术) 和信息 领域( 如大数据、 云技术、 机器学习等) 为EIS提供 了强劲技术支撑;

对口政策的实施为进一步促进其 发展提供了驱动.以中国为例,

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1 5年起中国相继 出台了若干文件对 E I S进行顶层设计[ 8] 、 支持 E I S

1 第4 1卷第1 9期2017年1 0月1 0日Vol.41N o .

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1 7 D O I :

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7 典型示范项目建设、 从微网和配电网层面支撑 E I S 发展等.2

0 1 7年7月, 中国国家能源局正式公布首 批5 5个E I S示范项目, 标志着E I S在中国落地实践 的正式展开. 根据现 有文献报道, 本文按时间顺序梳理了2008年以来国内外主要 E I S项目及其分类[

4 G 6,

9 G

1 3] , 如图1所示, 其中纵坐标表示相关E I S概念, 横坐标 表示年份.图中黑色字体显示相关概念的 提出国 家、 分类和涉及能量载体, 红色字体表示依托此概念 实施的项目名称;

其具体信息见附录 A 表A1.其中, 根据信息与能源系统融合紧密程度和各自特点, 本文将现有 E I S概念划分成两类: 一类主要侧重能 源网, 以信息互联网体系为指导或是少量利用互联 网技术的 E I S, 称之为能源优先 E I S, 记为Ⅰ类EIS;

另一类主 要侧重信息互联网, 利用信息通信技术(informationa n dc o mm u n i c a t i o nt e c h n o l o g y , I C T) 实现 能源系统优化运行的EIS, 称之为信息优先EIS, 记为Ⅱ类EIS. 图1 E I S概念发展总况 F i g .

1 D e v e l o p m e n t o f e x i s t i n gE I Sc o n c e p t s E I S内涵还在不断丰富中.本文认为: E I S 是ICT与能源技术深度结合, 不同能源形式互联互补, 可再生能源高比例渗透, 能量流与信息流均双向, 以 电力系统为主的能源系统新架构.基于此, E I S的 特征可总结如附录 A 表A2所示. 这些特征 赋予了EIS这种新型能源系统 开放 透明 对等 灵活 弹性 等新标签, 与传统能 源系统刚性、 自顶而下树状的 能源供给结构相比, E I S的能源供给更加多元化、 柔性化, 更具灵活性, 能源输配更具可控性和弹性, 各能源主体包括源、 储 和荷等 即插即用 , 整个 E I S将是源―输―配―储―用 相互连接而织成的稳定、 智能网状结构. 1.

2 微网发展现状及典型特征 微网是可实现本地能量供需平衡的独立可控系 统, 既可以是仅包含电能终端的微网, 也可以是包含 冷/热/电/气等多种终端的多能源微网[

1 4 ] .自概念 提出以来, 特别是经近十年来国内外广泛深入的研 究、 开发与技术示范, 微网得到了快速发展, 目前研 究主要集中在规划设计、 建模仿真、 运行控制、 能量 管理、 电能质量、 通信技术、 继电保护、 与电网集成及 多微网集成等方面, 这些技术成果促进了微网在全 球范 围的发展. 截至2017年6月, 全球共建有18