特约主编寄语

为了提高新能源在终端能源消费中的比例、促进能源转型,泛在电力物联网与综合能源系统概念应运而生。泛在电力物联网通过广泛互联能源设备、可控负荷、储能、可再生能源发电单元等,利用物联网技术搭建传感器网络,通过人工智能技术进行全维度态势感知、全时段优化控制、多主体友好互动。综合能源系统通过对多能流进行多级利用和整体调度,能有效改善分布式可再生能源“消纳难”的问题,提高能源综合利用率。     

“泛在电力物联网与综合能源系统关键技术”专题特约主编寄语

为了提高新能源在终端能源消费中的比例、促进能源转型,泛在电力物联网与综合能源系统概念应运而生。泛在电力物联网通过广泛互联能源设备、可控负荷、储能、可再生能源发电单元等,利用物联网技术搭建传感器网络,通过人工智能技术进行全维度态势感知、全时段优化控制、多主体友好互动。综合能源系统通过对多能流进行多级利用和整体调度,能有效改善分布式可再生能源“消纳难”的问题,提高能源综合利用率。泛在电力物联网和综合能源系统,二者相辅相成,可形成包含多能流、大数据的能源互联网体系。泛在电力物联网与综合能源系统将成为能源及电力工业发展的热点。     

泛在电力物联网在电力市场应用中的展望

随着电力体制改革的不断深化,电力用户借助分布式发电、储能系统和电动汽车等新兴技术已经具备了参与电力交易的能力,但传统电力系统的运行控制方式却难以适应新时代开放电力市场的需求。国家电网有限公司所提出的泛在电力物联网（ubiquitous power internet of things,UPIoT）战略可以实现电力系统各环节互连、状态全面感知和优化控制,是建设开放电力市场的有效技术支撑。基于此,分析了新时代电力系统发展所面临的挑战以及建设泛在电力物联网的必要性;研究了泛在电力物联网在开放电力市场中的典型应用;对面向电力市场的泛在电力物联网关键技术进行了讨论,为构建现代化开放电力市场提供参考。     

泛在电力物联网中将家电可控负荷转化成智能负荷的方法研究

为了实现负荷控制,传统的需求响应针对居民用户主要采用拉闸限电的调峰策略,用电方式较为被动。泛在电力物联网概念的提出使可控负荷转化成智能负荷成为可能。为了实现可控负荷控制的智能化,研究了泛在电力物联网在家电可控负荷控制中的应用。在智能家电控制算法中增加电网闲时的填谷作用,不仅实现了用电高峰期电网削峰,而且有效利用了用电低谷时期的容量闲置。并且允许用户预先设定负荷需求范围和不同时段家电重要系数,最大限度地满足了用户的舒适度需求。仿真结果验证了改进后智能家电控制算法的合理性。     

泛在电力物联网在北京经济技术开发区的应用探索

泛在电力物联网是物联网在电力领域的具体体现，建设泛在电力物联网是推进"三型两网"建设的关键环节，也是实现能源转型的必要手段。阐述了泛在电力物联网的定义，从供电公司角度出发，根据北京经济技术开发区实际情况，讨论了依托地区特点的泛在电力物联网实施策略和实际应用场景，分析了可能遇到的问题。得出结论：随着泛在电力物联网的深入建设，供电公司能够为电力客户提供多元化服务，提高客户满意度；地市供电公司能够依托泛在电力物联网开展更多电力相关业务；泛在电力物联网的安全性、实用性、有效性是发展面临的首要问题。     

泛在电力物联网的关键技术与应用前景

泛在电力物联网是以电力系统为核心,结合智能终端传感器、通信网、人工智能和云平台技术构成的复杂多网流系统,其具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特点。首先阐述了泛在电力物联网的基本概念、特征,并详细分析了其体系架构;其次,从智能芯片、5G与LPWA、物联网平台三方面探讨了泛在电力物联网的关键技术,从业务壁垒、信息安全、数据分析和商业模型4个角度分析了泛在电力物联网建设的关键难点;最后研究了泛在电力物联网的实际需求和应用前景。     

智能电网配用电负载调度研究

随着我国经济和社会的突飞猛进,科学技术水平日新月异,智能电网备受国家电网的青睐,不仅因为它能吸纳庞大的可再生能源,还因为其供电系统在与用户之间的互动和配用电负荷方面都有较大的优势。智能电网中如制冷、加热、电动汽车等负荷用电时间是动灵活的,电动汽车的充电设备等储能设备,把这些可控负荷利用起来对光伏、风电等可再生能源发电的出力变化进行跟踪,通过对负荷的调动来平和预测的光伏、风电等的出力曲线,达到功率平衡。作为电力平衡的基本思路和重要手段,负荷调度让电力系统运行核心问题的解决成为可能。     

泛在电力物联网研究现状分析

泛在电力物联网的建设主要是将信息化和人工智能等新技术、新理念应用于企业发展进程中,以提高电力企业的技术水平,同时这也是服务于国家战略需要,符合推动互联网、大数据、人工智能和制造业深度融合的战略要求,其对推动我国的科技进步、产业升级和提高人民生活水平具有重要意义。对泛在电力物联网的提出背景、建设目标和意义等进行介绍;讨论各界对泛在电力物联网的态度和相应措施;对泛在电力物联网建设的技术支持进行分析;举例说明泛在电力物联网在当下的典型应用;最后指出泛在电力物联网发展过程中可能遇到的问题。     

面向泛在电力物联网的综合能源系统规划模型

泛在电力物联网建设一个重要方面便是实现更多终端小微设备的接入,使得数据的获取更加海量和多元化,实现数据流和能量流的深度融合,而综合能源系统是泛在电力物联网价值的重要实现形式。综合能源系统在其规划运行中涉及多种能源类型和海量数据,是一项复杂工程,因此面向泛在电力物联网建设进行综合能源系统的规划思考,提出综合能源系统规划的可靠性、经济性和区域差异性原则,建立了综合能源系统规划的基本模型,以及系统综合效益评价指标体系,并对系统规划运行的数据需求进行了分析,提出一套完整的综合能源系统规划思路方法。研究成果为我国综合能源系统的建设和实施提供理论依据。     

光储电站中的锂离子电池充放电策略研究

正随着光伏发电接入电网的比例不断提高,光伏发电的间隙性与不可确定性给电力系统的稳定性带来了很多问题,而光储电站可通过能量存储和资源容量配置实现本地能源生产与用能负荷的基本平衡。对于光伏并网系统,通过配置一定容量的储能系统组成可控型光储一体化发电系统,使光伏发电具有与传统发电系统一样的特性,具备可调度能力,减少对大电网的并网冲击,解决大规模可再生能源间歇性、波动性、不确定性及电力电子接口给电网带来的     

面向电力物联网URLLC业务的智能网络切片管理方法

基于5G通信技术的电力物联网正在如火如荼地建设,随之产生的是用电信息采集、输变电状态监测以及精准负荷控制等新型电力物联网业务。为了满足这些业务对5G网络的超低时延和超高可靠性的需求,提出一种面向电力物联网URLLC(ultra reliable low latency communication)业务的智能网络切片管理方法。该方法综合运用5G切片和移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)技术,建立电力业务传输和计算的时延、能耗以及可靠性模型,并通过DQN(deep Q network)算法对切片资源进行优化。仿真实验表明,所提出的智能网络切片管理方法的可靠性高于98%,且优于经典的基于坐标块下降方法和资源平均分配方法。     

基于失真数据降噪的数据预处理方法及其在风电功率预测中的应用

提高风电数据精度对于建设泛在电力物联网具有重要意义。风电功率预测对历史风电数据集的要求较高,现研究多集中于通过建立不同预测模型或提出不同预测算法以提高风电功率预测准确性,对于风电功率历史数据集本身的噪声数据的处理关注并不多。为此,提出一种针对风电历史数据降噪的方法,该方法主要作用于数据集本身,通过清除历史风电数据中的失真数据,降低历史数据中无用数据的数量,在提高风电功率预测准确性的同时,尽可能缩短数据建模、预测的时间。     

Special report on relationship between wind farms and power grids

The installed capacity of a large scale wind power plant will be up to a number of hundreds MW, and the wind power is transmitted to load centers through long distance transmission lines with 220 kV, 500 kV, or 750 kV. Therefore, it is necessary not only considering the power transmission line between a wind power plant and the first connection node of the power network, but also the power network among the group of those wind power plants in a wind power base, the integration network from the base to the existed grids, as well as the distribution and consumption of the wind power generation by loads. Meanwhile, the impact of wind power stochastic fluctuation on power systems must be studied. In recent years, wind power prediction technology has been studied by the utilities and wind power plants. As a matter of fact, some European countries have used this prediction technology as a tool in national power dispatch centers and wind power companies.     

储能参与泛在电力物联网辅助服务应用综述

电力体制的逐步深化改革和电力市场化交易机制的逐步完善,为储能发展提供了新的契机,储能将呈现出多元化发展的良好态势。同时辅助服务补偿机制的建立,加速了储能系统在辅助服务领域的渗透,辅助服务市场也将成为未来储能的主要应用方向之一。针对储能在辅助服务中的参与机制和研究现状进行调研归纳,讨论了储能在电力系统辅助服务中的发展前景和研究方向。结合泛在电力物联网的建设,对储能在我国参与辅助服务的商业模式进行了探讨。