風(fēng)電場動靜態(tài)無功補償協(xié)調(diào)控制策略

陳惠粉，喬穎，閔勇，等

摘要：目的：大型風(fēng)電場的無功補償手段豐富，普遍配有電容/電抗等可投切的靜態(tài)離散型無功設(shè)備，并引入雙饋/直驅(qū)型風(fēng)力機組、SVC/StatCOM 等具有連續(xù)調(diào)節(jié)能力的動態(tài)無功補償設(shè)備。與之形成鮮明對比，風(fēng)電場在運行中過分依賴某一種設(shè)備，無功補償設(shè)備間的缺乏協(xié)調(diào)性；控制方法優(yōu)化僅針對單一時間斷面，指令缺乏預(yù)見性和長效性，導(dǎo)致控制偏差大、設(shè)備動作次數(shù)多，這些缺陷都無法滿足風(fēng)電場對電壓控制安全性與經(jīng)濟性等多目標(biāo)要求。從風(fēng)電的多時間尺度波動特性出發(fā)，綜合協(xié)調(diào)多種動/靜態(tài)無功補償設(shè)備的調(diào)節(jié)特性是保證控制策略始終具有較好效果的關(guān)鍵。方法：論文引入預(yù)測，建立風(fēng)電場“計劃＋在線＋緊急”多層動靜態(tài)電壓協(xié)調(diào)控制模型，即利用大容量靜態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備對風(fēng)電場的無功電壓進行大幅調(diào)節(jié)；再利用動態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備補償小幅波動和在暫態(tài)過程中提供電壓支撐。通過不同時間尺度的風(fēng)電場經(jīng)濟性與安全性的優(yōu)化，實現(xiàn)各類無功補償?shù)膮f(xié)調(diào)控制。風(fēng)電場自動電壓控制（automatic voltage control，AVC）系統(tǒng)與電網(wǎng)調(diào)度滾動交互，上傳功率預(yù)測信息和自身無功電壓可行域信息，并接受控制目標(biāo)。風(fēng)電場AVC 每隔6 h 進行綜合考慮經(jīng)濟性與安全性的優(yōu)化計算，得到未來6 h 電容器組與有載調(diào)壓變壓器分接頭的控制計劃。離散設(shè)備進行大幅補償后，利用動態(tài)無功補償裝置實時跟蹤電網(wǎng)調(diào)度的控制目標(biāo)。考慮到若同時控制SVC/STATCOM 和雙饋風(fēng)電機組，易引起反復(fù)調(diào)節(jié)，應(yīng)將兩者的控制時間尺度拉開。實際運行中預(yù)測誤差、電網(wǎng)運行方式改變及控制目標(biāo)的改變也會造成的新的無功補償量，也將由動態(tài)無功補償設(shè)備承擔(dān)。在電網(wǎng)發(fā)生緊急情況時，SVC/STATCOM 等盡可能采取本地?zé)o功控制，提高對電網(wǎng)的電壓支援能力，降低風(fēng)機脫網(wǎng)事故風(fēng)險。結(jié)果：以某風(fēng)電場為例，論文對比了已有策略與論文提出的策略效果。該風(fēng)電場的總無功配置為[-5,29]Mvar，算例中無功需求最大值不超過25 Mvar，但調(diào)節(jié)需求頻繁波動。原有控制策略在無功源充足的情況下，并未達到既定控制目標(biāo)。電容器共投切18 次。由于電容受到投切次數(shù)和時間間隔限制不能補償風(fēng)速快速波動引起的調(diào)節(jié)需求，使風(fēng)電場電壓控制未能跟蹤目標(biāo)值，影響了控制效果。多次出現(xiàn)了較大的電壓控制偏差，實際無功出力與目標(biāo)的總偏差累計為85.87 Mvar×h。論文策略達到了很好的控制效果。電容投切次數(shù)為5 次。本文策略提前計劃電容器投切時序，實際運行中對投切時間動態(tài)微調(diào)，減少了投切次數(shù)。動靜態(tài)無功源配合，跟隨風(fēng)速快速波動調(diào)節(jié)，也彌補了預(yù)測誤差帶來的計劃偏差。電壓和無功控制的偏差都可以忽略。即使出現(xiàn)與電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)通信中斷，按本文策略，風(fēng)電場仍可以保持電壓合格，且波動較小。結(jié)論：引入預(yù)測，論文根據(jù)不同無功調(diào)節(jié)設(shè)備特點建立了風(fēng)電場側(cè)的多時間尺度電壓控制模型，提出了動靜態(tài)無功補償協(xié)調(diào)的控制策略。既有效地減少離散設(shè)備的動作次數(shù)，提高控制精度與經(jīng)濟性；有避免不必要的延時，提高安全性；在通信中斷的情況下，依然能初步保證風(fēng)電場電壓質(zhì)量。

來源出版物：電網(wǎng)技術(shù), 2013, 37(1): 248-254

入選年份：2017

智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)與前景分析

趙騰，張焰，張東霞

摘要：目的：在智能電網(wǎng)時代，反映配電網(wǎng)運行及發(fā)展進程的細粒度大數(shù)據(jù)的收集已成為可能，將這些數(shù)據(jù)進行實時有效處理有助于新見解的揭示，其分析結(jié)果可能帶來大量創(chuàng)新應(yīng)用并提升決策進程。對于大數(shù)據(jù)及其在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用，目前國內(nèi)外尚缺少系統(tǒng)深入的研究成果和清晰的理論框架與實際應(yīng)用指導(dǎo)。針對該問題，本文在分析智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)現(xiàn)狀和特征以及梳理數(shù)據(jù)關(guān)系網(wǎng)的基礎(chǔ)上，提出了智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的理論框架和應(yīng)用路線圖。方法：首先分析了智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的分類與特征，并對智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的關(guān)系網(wǎng)和價值鏈進行了梳理，提出了包含領(lǐng)域普適知識挖掘、過程挖掘和數(shù)據(jù)可視化的大數(shù)據(jù)解析技術(shù)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了大數(shù)據(jù)應(yīng)用的“飛機型”理論框架，該框架以數(shù)據(jù)科學(xué)和大數(shù)據(jù)平臺為兩翼，以大數(shù)據(jù)挖掘、關(guān)系網(wǎng)與價值鏈、數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策等大數(shù)據(jù)的實際分析與產(chǎn)出環(huán)節(jié)為主干。從用電預(yù)測與協(xié)同調(diào)度、網(wǎng)架發(fā)展趨勢分析與優(yōu)化規(guī)劃，以及智能用電與網(wǎng)絡(luò)降損等角度分析了大數(shù)據(jù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用前景，進而提出了大數(shù)據(jù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用路線圖。結(jié)果：（1）根據(jù)數(shù)據(jù)來源的不同，可將智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分為電力企業(yè)量測數(shù)據(jù)、電力企業(yè)運營數(shù)據(jù)以及電力企業(yè)外部數(shù)據(jù)3 類。（2）智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的一次特征包括來源廣泛、關(guān)系復(fù)雜、粒度精細、結(jié)構(gòu)多樣、生成快速，二次特征包括體量巨大、信息豐富以及處理困難。（3）大數(shù)據(jù)解析包含對數(shù)據(jù)的分析與解讀，是發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)中隱藏的模式、未知的相互關(guān)系以及其他有用信息，并將大數(shù)據(jù)分析結(jié)果還原為具體行業(yè)問題的過程。（4）根據(jù)大數(shù)據(jù)作用程度的不同，可以將數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策方法分為3 類，包括基于大數(shù)據(jù)分析的決策、數(shù)據(jù)驅(qū)動的無模型決策、以數(shù)據(jù)驅(qū)動為主而以模型為輔的決策。結(jié)論：（1）數(shù)據(jù)的共性和網(wǎng)絡(luò)的整體特征隱藏在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，而大數(shù)據(jù)往往是以復(fù)雜關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)這樣一種獨特形式存在的，因此要理解大數(shù)據(jù)的作用就要對大數(shù)據(jù)后面的網(wǎng)絡(luò)進行深入分析。（2）對智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)性管理并視其中每個數(shù)據(jù)集為一個子系統(tǒng)，則在各個子系統(tǒng)相互交流的過程中，有可能產(chǎn)生超出由原各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)簡單相加得到的某些新的信息，即包含數(shù)據(jù)交流與融合的數(shù)據(jù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)集合相比有了質(zhì)的提升和新的飛躍。（3）智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)不僅指數(shù)據(jù)本身，更涵蓋相應(yīng)的理論與技術(shù)體系，它與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及數(shù)據(jù)科學(xué)等互不統(tǒng)屬，而是體現(xiàn)于“飛機型”理論框架的各模塊之中。（4）數(shù)據(jù)可視化既是一種數(shù)據(jù)分析工具，又是一種結(jié)果展示方法，能夠最為直觀地體現(xiàn)智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用方式與應(yīng)用價值。（5）未來的智能配電網(wǎng)將是數(shù)據(jù)流、能量流以及業(yè)務(wù)流的共同承載者，同時也會是電力企業(yè)為用戶提供服務(wù)并開展雙向交流的可視化窗口。

來源出版物：電網(wǎng)技術(shù), 2014, 38(12): 3305-3312

入選年份：2017

基于全壽命周期成本的配電網(wǎng)蓄電池 儲能系統(tǒng)的優(yōu)化配置

向育鵬，衛(wèi)志農(nóng)，孫國強，等

摘要：目的：本文以配電網(wǎng)中蓄電池儲能系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)總的凈收益最大為目標(biāo)，研究配電網(wǎng)中蓄電池的配置和各時段充/放電值的優(yōu)化，綜合考慮了儲能套利收入、政府電價補貼收入、減少電能轉(zhuǎn)運費、延緩電網(wǎng)升級以及全壽命周期成本。建立蓄電池儲能系統(tǒng)配置的混合優(yōu)化模型，提出一種基于差分進化和預(yù)測-校正內(nèi)點法的混合算法進行求解。最后，算例測試比較了鈉硫電池、全釩液流電池、多硫化物/溴液流電池、鉛酸電池和鋰離子電池五種蓄電池的配置和凈收益，并分析了經(jīng)濟效益的影響指標(biāo)，為蓄電池的配置規(guī)劃提供建議，驗證了本文所建模型和求解算法的可行性。方法：首先建立配電網(wǎng)BESS 的經(jīng)濟效益模型，該模型考慮儲能套利收入、政府電價補貼收入、減少電能轉(zhuǎn)運費、延緩電網(wǎng)升級和儲能電池的全壽命周期成本。針對兼有離散變量的混合優(yōu)化問題，提出一種基于差分進化法（DE）和預(yù)測-校正內(nèi)點法（PCIPM）的混合算法，研究BESS 的優(yōu)化配置和各時段充/放電操作策略。算例測試驗證了本文算法的有效性，并對鈉硫電池（NAS），全釩液流電池（VRB），多硫化物/溴液流電池（PSB），鉛酸電池（VRLA）和鋰離子電池（Li-ion）五種化學(xué)蓄電池的經(jīng)濟性和影響指標(biāo)進行了比較分析。結(jié)果：由于不同BESS 的成本和效率差異，全壽命周期內(nèi)不同介質(zhì)的電池經(jīng)濟性不同。目前BESS 中VRLA 推廣較為順利，主要優(yōu)勢在于技術(shù)成熟度較高，不過VRLA 面臨著循環(huán)壽命短的缺陷。Li-ion 效率高，不過其單位投資成本高昂，相比之下NAS的性價比更高。和其他BESS 相比，PSB 和VRB 的經(jīng)濟優(yōu)勢突出，其發(fā)展方向一直是高功率、高容量，適合應(yīng)用于電力系統(tǒng)。不同介質(zhì)的BESS 的壽命不同，就目前的制造成本來說，配電網(wǎng)中儲能配置的經(jīng)濟性很低。在總的凈收益方面雖然VRLA 最低，不過其年投資回報率并非最低，這是目前VRLA 仍然廣泛使用的原因之一。Li-ion 壽命特性相對VRLA 好很多，但高昂的成本導(dǎo)致其投資回報率很低，制約其推廣應(yīng)用。在儲能全壽命周期內(nèi)，當(dāng)前儲能投資的回報率仍然較低。這一方面是因為當(dāng)前儲能設(shè)備造價昂貴，儲能的初始投資大；另一方面是因為BESS 的能量轉(zhuǎn)換效率不是很高，大規(guī)模BESS的安裝利用還有待儲能技術(shù)的進步。提高儲能裝置性能也是增加收益的有效途徑。不同的滲透率下各種BESS在全壽命周期內(nèi)總的凈收益大小關(guān)系并非一成不變。在儲能滲透率較低時，PSB 的經(jīng)濟性反而最低，此時其能量轉(zhuǎn)換效率低的缺陷成了主導(dǎo)因素；隨著儲能滲透率的提高，VRLA 的凈收益變?yōu)樽畹?，主要是其使用壽命較短；儲能的滲透率較高時，PSB 的經(jīng)濟優(yōu)勢逐漸突出，此時儲能的單位投資成本占主要因素。BESS 的經(jīng)濟效益與其單位投資成本、蓄電池壽命、能量轉(zhuǎn)換效率以及滲透率密切相關(guān)。結(jié)論：本文建立了一種配電網(wǎng)中蓄電池儲能系統(tǒng)的優(yōu)化配置模型，考慮了儲能全壽命周期內(nèi)“低儲高發(fā)”套利，政府電價補貼收入，減少電能轉(zhuǎn)運費，延緩電網(wǎng)設(shè)備升級，以及全壽命周期成本。針對兼有連續(xù)變量和離散變量的混合優(yōu)化問題，提出一種基于DE 和PCIPM 的混合算法進行有效求解。通過算例分析可以看出：1）本文結(jié)合了DE 算法調(diào)節(jié)參數(shù)少、搜索能力強、適用于混合變量優(yōu)化和PCIPM 魯棒性好、計算速度快的優(yōu)點，所提出的混合算法數(shù)值穩(wěn)定性好，尋優(yōu)能力強。2）儲能系統(tǒng)的配置是一個在較長時間框架下決策的問題，本文基于技術(shù)發(fā)展相對成熟、具有商業(yè)化應(yīng)用前景的考慮，選擇NAS、VRB、PSB、VRLA 和Li-ion 5 種BESS 比較分析其經(jīng)濟性。在現(xiàn)有技術(shù)和投資成本的情況下，得到如下結(jié)論：由于環(huán)境和循環(huán)壽命制約，在新型城市配電網(wǎng)中不推薦使用VRLA；Li-ion 技術(shù)不斷成熟，但是成本仍然較高，相比之下NAS 可以作為Li-ion 的替代品；與其他BESS 比，PSB 雖然電能轉(zhuǎn)換效率較低，但其單位造價的優(yōu)勢明顯，目前在配網(wǎng)應(yīng)用中性價比最高，對于大規(guī)模儲能系統(tǒng)的應(yīng)用，建議優(yōu)先選擇PSB 或VRB；BESS 的造價和能量轉(zhuǎn)換效率和滲透率是影響經(jīng)濟性的關(guān)鍵因素。3）目前儲能的單位造價仍然偏高，BESS 的年投資回報率很低，能量轉(zhuǎn)換效率一般只有70%～80%，甚至更低，有待進一步提高。BESS的大規(guī)模應(yīng)用還要依賴儲能技術(shù)的進步，市場商業(yè)模式的完善和政策的大力支持。

來源出版物：電網(wǎng)技術(shù), 2015, 39(1): 264-270

入選年份：2017

能源互聯(lián)網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)優(yōu)化運營模式 及關(guān)鍵技術(shù)

曾鳴，楊雍琦，劉敦楠，等

摘要：目的：杰里米·里夫金在其著作《第三次工業(yè)革 命》中提出了能源互聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展藍圖，刻畫出一種以可再生能源為主要能量單元，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)能量流與信息流實時流動，多種能源供應(yīng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)及能源技術(shù)、信息技術(shù)高度耦合的新型能源利用體系。構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)不僅需要依靠能源技術(shù)自身的創(chuàng)新，同時強調(diào)能源技術(shù)與其他領(lǐng)域先進技術(shù)的相互融合，也需要能源體制乃至能源生產(chǎn)消費模式的變革，總的來說，能源互聯(lián)網(wǎng)是對人類社會生活方式的一次根本性革命。電力作為關(guān)鍵的二次能源，必將成為能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、運營的核心和紐帶，因此本文將在分析研究能源互聯(lián)網(wǎng)基本概念與體系架構(gòu)的基礎(chǔ)上，將電力系統(tǒng)的“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)優(yōu)化理論進一步擴大化，提出能源互聯(lián)網(wǎng)廣義“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)優(yōu)化運營模式并分析其關(guān)鍵技術(shù)與實踐基礎(chǔ)，提出相應(yīng)的實施建議。方法：首先綜合我國當(dāng)前能源開發(fā)利用現(xiàn)狀，指出我國能源革命的首要任務(wù)是節(jié)能減排及提高可再生能源開發(fā)利用效率，而能源互聯(lián)網(wǎng)并不是簡單的智能電網(wǎng)的升級版或者電力系統(tǒng)及其他能源系統(tǒng)的升級版，而應(yīng)當(dāng)強調(diào)各個能源體系之間的相互協(xié)調(diào)，以此為基礎(chǔ)給出能源互聯(lián)網(wǎng)的基本概念及其主要特征；其次，分析智能電網(wǎng)在能源互聯(lián)網(wǎng)體系中的定位和作用，提出智能電網(wǎng)體系環(huán)境下的傳統(tǒng)“源-網(wǎng)-荷-儲”運營模式，設(shè)計包含橫向多源互補、縱向“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)的能源互聯(lián)網(wǎng)廣義“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)優(yōu)化運營模式基本架構(gòu)和運營流程；概括包含廣域能源優(yōu)化配置規(guī)劃技術(shù)、多能流互補控制技術(shù)、多能源計量監(jiān)測及信息交互技術(shù)、智能云端大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)在內(nèi)的“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)優(yōu)化運營技術(shù)框架；最后總結(jié)能源互聯(lián)網(wǎng)的國內(nèi)外實踐基礎(chǔ)，分析能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的實踐應(yīng)用情況。結(jié)果：根據(jù)構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的首要任務(wù)和基本要求，給出能源互聯(lián)網(wǎng)的基本概念，提出包括開放、互聯(lián)、對等、分享的能源互聯(lián)網(wǎng)主要特征。依據(jù)傳統(tǒng)智能電網(wǎng)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的定位、智能電網(wǎng)框架下的“源-網(wǎng)-荷-儲”模式，提出在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)優(yōu)化的深層次含義及基本架構(gòu)：“源”包括石油、電力、天然氣等多種能源資源；“網(wǎng)”包括電網(wǎng)、石油管網(wǎng)、供熱網(wǎng)等多種資源網(wǎng)絡(luò)；“荷”不僅包括電力負荷，還有用戶的多種能源需求；而“儲”則主要指能源資源的多種倉儲設(shè)施及儲備方法。同時設(shè)計了包含基礎(chǔ)條件分析、系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)運行、全過程評價在內(nèi)的能源互聯(lián)網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲”運營模式。提出了支撐上述運營模式的關(guān)鍵支持技術(shù)，總結(jié)了能源互聯(lián)網(wǎng)的國內(nèi)外實踐基礎(chǔ)，概述了支撐技術(shù)在國內(nèi)外實踐工程中的具體應(yīng)用。結(jié)論：能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)旨在推動我國能源行業(yè)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整，通過對能源供需結(jié)構(gòu)的根本性變革，解決我國目前所面臨的能源與發(fā)展問題，是實現(xiàn)我國經(jīng)濟社會跨越式發(fā)展，提升我國綜合國力的重要手段。作為二次能源的核心，電力具有連接能源供應(yīng)側(cè)與需求側(cè)的重要橋梁作用，而將電力系統(tǒng)的“源-網(wǎng)-荷-儲”運營模式進一步擴大到能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)，形成更為廣泛的能源互聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化模式，是構(gòu)建堅強能源供應(yīng)體系、實現(xiàn)我國能源革命目標(biāo)的關(guān)鍵途徑。現(xiàn)有的國內(nèi)外相關(guān)工程實踐也充分證明了這一點。

來源出版物：電網(wǎng)技術(shù), 2016, 1(1): 114-124

入選年份：2017

能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

嚴(yán)太山，程浩忠，曾平良，等

摘要：目的：傳統(tǒng)化石能源的逐漸枯竭以及能源消費引起的環(huán)境問題日益嚴(yán)重，緩解能源危機和減少大氣污染已成為能源可持續(xù)發(fā)展中迫切需要解決的問題，因而以集中式利用高碳化能源為特點的傳統(tǒng)能源利用模式將難以持續(xù)。隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的快速發(fā)展，提出構(gòu)建以深入融合可再生能源與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)為特征的能源互聯(lián)網(wǎng)將是實現(xiàn)能源清潔替代和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)將從根本上改變對傳統(tǒng)能源利用模式的依賴，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向以可再生能源和信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的新興產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。相比于智能電網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)更加強調(diào)多種能源形式間的綜合互補利用，是一個以電能為主體形式、以智能電網(wǎng)為主要載體的能源生態(tài)系統(tǒng)。本文從能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及特征出發(fā)，以電網(wǎng)為樞紐，對能源互聯(lián)網(wǎng)體系中電氣化交通網(wǎng)與電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃、天然氣網(wǎng)與電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃、熱-電聯(lián)合系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進行分析。另外，從可再生能源發(fā)電技術(shù)、智能輸電網(wǎng)技術(shù)、儲能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、系統(tǒng)規(guī)劃分析技術(shù)5 個方面，分析需解決的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，為后續(xù)開展能源互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究提供參考。方法：（1）電氣化交通網(wǎng)-電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃研究：隨著未來電動汽車的普及率大幅提高，交通網(wǎng)絡(luò)將逐步走向電氣化；此外，汽車到電網(wǎng)（vehicle to grid，V2G）技術(shù)將電動汽車和電網(wǎng)智能地結(jié)合起來，被視為解決電網(wǎng)效率低和大規(guī)?？稍偕茉唇尤腚娋W(wǎng)引起間歇性、波動性問題的有效措施。因此，這兩方面都將促使電氣化交通網(wǎng)與電網(wǎng)的聯(lián)系愈加緊密。然而，由于電動汽車充電的隨機性、無序性，可能會帶來電能質(zhì)量惡化、增加電網(wǎng)運行優(yōu)化控制難度等影響，如何實現(xiàn)交通網(wǎng)和電網(wǎng)的協(xié)調(diào)規(guī)劃是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)中的重要研究課題。目前關(guān)于充電設(shè)施規(guī)劃的大多數(shù)研究中忽視了交通流量和交通路網(wǎng)規(guī)劃等重要影響因素，未來能源互聯(lián)網(wǎng)中的充電設(shè)施規(guī)劃不僅要考慮與電網(wǎng)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，而且還應(yīng)與地區(qū)總體規(guī)劃和交通路網(wǎng)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。（2）天然氣網(wǎng)-電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃研究：相比于煤炭等傳統(tǒng)化石能源，天然氣在環(huán)境效益方面具有明顯優(yōu)勢，加上化石能源日益匱乏，未來燃氣發(fā)電所占比重將會顯著提升，天然氣網(wǎng)與電網(wǎng)規(guī)劃之間的聯(lián)系將日益緊密。在能源互聯(lián)網(wǎng)中，燃氣發(fā)電作為清潔能源發(fā)電，是實現(xiàn)能源互聯(lián)和高效利用的重要環(huán)節(jié)，研究考慮融合天然氣網(wǎng)和電網(wǎng)的協(xié)調(diào)規(guī)劃具有重大價值。目前，國內(nèi)外關(guān)于天然氣網(wǎng)與電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃研究較少，并且在實際中天然氣網(wǎng)與電網(wǎng)也一般由不同實體負責(zé)。此外，在電力市場環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)規(guī)劃還面臨電源建設(shè)不確定性、負荷增長不確定性等因素，因而考慮計及各類不確定性因素下的天然氣網(wǎng)-電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃將是后續(xù)研究的熱點與難點。（3）熱-電聯(lián)合系統(tǒng)：在能源互聯(lián)網(wǎng)中，熱能是終端能源消費的重要部分。隨著以電代煤、以電代油的能源消費新模式的開發(fā)利用，電能轉(zhuǎn)化為熱能的比例將逐步提升。電能易傳輸而大量存儲較難，在遠距離輸送和大范圍優(yōu)化配置上具有優(yōu)勢；熱能存儲相對簡單而傳輸較難，存儲上具有明顯優(yōu)勢。電網(wǎng)與熱網(wǎng)的物理特性互補，使熱-電聯(lián)合系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和靈活性增強。而對于電網(wǎng)、熱網(wǎng)這種傳統(tǒng)供能系統(tǒng)，目前處于各自規(guī)劃、獨立運行狀態(tài)，系統(tǒng)之間缺乏協(xié)調(diào)，不利于從總能源供應(yīng)層面實現(xiàn)能源清潔與高效供應(yīng)。目前大多數(shù)研究僅側(cè)重于電網(wǎng)或熱網(wǎng)的其中一面，未從全局角度充分利用電網(wǎng)、熱網(wǎng)互補特性。關(guān)鍵技術(shù)：（1）可再生能源發(fā)電技術(shù)清潔替代和電能替代表明“以清潔能源為主導(dǎo)、以電為中心”的能源格局將是能源消費與變革的必然。以清潔能源為主導(dǎo)的可再生能源發(fā)電技術(shù)的突破是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的動力之源，可再生能源發(fā)電技術(shù)主要包括有集中式與分布式風(fēng)電、太陽能發(fā)電技術(shù)，運行控制技術(shù)，能量轉(zhuǎn)換技術(shù)等。（2）智能輸電網(wǎng)技術(shù)在以智能電網(wǎng)為主要載體的能源互聯(lián)網(wǎng)中，可再生能源將成為發(fā)電主體，而智能輸電網(wǎng)技術(shù)是實現(xiàn)大規(guī)模可再生能源發(fā)電外送和能源資源大范圍優(yōu)化配置的關(guān)鍵技術(shù)手段，該技術(shù)主要是圍繞電網(wǎng)輸電各環(huán)節(jié)，重點在先進輸電材料與設(shè)備，輸電能力以及輸電經(jīng)濟性、靈活性、安全性、環(huán)境友好等方面進行研究。（3）儲能技術(shù)大容量、規(guī)?；瘍δ芗夹g(shù)是實現(xiàn)能源利用形式多樣化、提高能源利用效率中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在能源互聯(lián)網(wǎng)中開發(fā)利用多種儲能技術(shù)對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要作用。大規(guī)?？稍偕茉唇尤腚娋W(wǎng)所帶來的非線性隨機波動特性，將會影響整個系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟性、靈活性。據(jù)此，需要在能源網(wǎng)絡(luò)中配置大容量儲能系統(tǒng)來平滑可再生能源發(fā)電的間歇性和波動性，而且在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下對儲能系統(tǒng)的儲能材料、儲能元件壽命、存儲效率以及能量密度等方面要求也更高。（4）互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)負責(zé)能源信息的識別、采集、分析、傳送、管理等方面，是實現(xiàn)多種能源合理調(diào)配的關(guān)鍵。能源互聯(lián)網(wǎng)是信息與能源系統(tǒng)融合的多種能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，具有通信設(shè)備繁多（包括發(fā)電設(shè)備、各種智能負載等）、通信信息內(nèi)容復(fù)雜、信息數(shù)據(jù)處理量大等特點。為適應(yīng)能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，迫切需要在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)領(lǐng)域取得創(chuàng)新和突破。（5）系統(tǒng)規(guī)劃分析技術(shù)能源互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和可再生能源相結(jié)合的產(chǎn)物，發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)涉及電力與能源、材料科學(xué)、信息通信等多個學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域交叉。與傳統(tǒng)的自頂向下的電力系統(tǒng)相比，能源互聯(lián)網(wǎng)具有更廣泛的開放性和更大的系統(tǒng)復(fù)雜性。開展能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃分析技術(shù)研究，用系統(tǒng)的思想去頂層謀劃、用系統(tǒng)規(guī)劃分析技術(shù)去研究，對構(gòu)建雙向互動、自治高效的能源互聯(lián)網(wǎng)體系具有重大價值。結(jié)論：能源互聯(lián)網(wǎng)為大規(guī)模清潔能源開發(fā)利用與共享、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)等方面提供了科學(xué)的技術(shù)方案。本文從能源互聯(lián)網(wǎng)的特征以及國內(nèi)外關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀出發(fā)，指出電網(wǎng)規(guī)劃有必要與充電設(shè)施規(guī)劃、天然氣網(wǎng)規(guī)劃等協(xié)調(diào)進行，并且發(fā)展電網(wǎng)和電氣化交通網(wǎng)的協(xié)調(diào)規(guī)劃理論、研究計及各類不確定性因素的天然氣網(wǎng)和電網(wǎng)的協(xié)調(diào)規(guī)劃、研究熱-電聯(lián)合調(diào)控機制及協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度策略等方面將是能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的重點突破方向。能源互聯(lián)網(wǎng)涉及領(lǐng)域眾多，發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)從可再生能源發(fā)電技術(shù)、智能輸電網(wǎng)技術(shù)、儲能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、系統(tǒng)規(guī)劃分析技術(shù)方面進行突破，從而為未來能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供技術(shù)支撐。

來源出版物：電網(wǎng)技術(shù), 2016, 1(1): 105-113

入選年份：2017