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<正>《能源互联网与智慧能源》作者:冯庆东编著机械工业出版社ISBN:978-7-111-51571-5定价:58.00元本书分上下两篇。上篇主要从能源互联网的角度分析了其发展背景、定义、功能、特征和架构;详细阐述了建设能源互联网需要的关键技术,包括能源基础设施关键技术、信息和通信关键技术、电力电子技术和平台技术。下篇主要研究、介绍了以先进信息和通信技术为基础的智     

面向能源互联网的信息通信技术及可靠性探究

随着能源互联网概念的提出和发展,对支撑能源互联网安全稳定运行的信息通信技术提出了更高的要求。重点探讨了面向能源互联网的信息通信技术,针对信息通信的可靠性、安全性等展开了讨论。首先介绍了能源互联网发展现状、特征和技术架构,其次分析了能源互联网信息通信关键技术,最后对能源互联网面临的安全性、可靠性进行探讨,为未来能源互联网信息通信技术发展提供借鉴参考。     

能源互联网信息通信关键技术综述

可再生能源的大规模开发和利用将成为全球能源领域发展的主要趋势,同时也面临如何实现分布式可再生能源的广泛互联、如何提升能源系统效率和灵活性等问题与需求,以互联网理念为基础的能源互联网成为行业主要发展方向。能源互联网将给能源开发、配置、消费和生产生活各环节带来变革,这一系列变革对信息通信系统提出更加全面而严苛的需求。充分分析能源互联网及其信息通信技术的需求,给出以电能为载体的能源互联网信息通信总体架构,并以能源互联网为应用背景,介绍采集监控类、流程作业类、分析决策类、基础资源类、安全保障类和支撑体系类共20余项信息通信关键技术,最后对能源互联网的热点应用及发展方向做出展望。     

全球能源互联网信息通信标准需求分析

依据全球能源互联网发展愿景,梳理了支撑全球能源互联网发展的国内外现有主要信息通信标准,通过从"顶层设计"及"底层用例"找差距(GAP)的方法引出了标准需求的方法论,绘制了全球能源互联网信息通信概念模型图,通过分析出全球能源互联网信息通信标准需求,从工程建设、技术研发、产业发展3个方面总结了未来标准制定的方向。为全球能源互联网信息通信技术创新发展和技术标准需求提供参考。     

电网信息物理融合系统关键问题综述

能源传输技术、存储技术、信息通信以及高性能计算技术的发展为有效利用分布式可再生能源提供基础,实现能源互联的关键在于将前沿的计算、通信、控制技术与电力系统有机结合。分析能源互联网和信息物理融合系统(cyber-physical systems,CPS)的发展趋势;介绍电网信息物理融合系统(grid cyber-physical systems,GCPS)的概念;着重探讨当前可用于GCPS设计的理论和技术最新进展,并结合已有研究成果说明该领域亟需突破的信息通信关键技术。     

能源互联网背景下5G网络面临的挑战

能源互联网需要将能量流和信息流进行耦合,建立全新的能源体系,分析现有的能源互联网架构及对信息通信技术的需求,结合目前5G网络的研究现状和发展趋势,阐述5G网络在能源互联网背景下面临的大规模传感器接入和组网技术、分布式能源管理、面向能源互联网的应用架构以及网络体验质量(quality of experience,Qo E)和信息安全4个方面的挑战。能源互联网是一次重大的能源变革,信息通信技术是实现能源互联网的关键技术之一,综述能源互联网背景下5G网络面临的挑战,为未来能源互联网中信息通信技术的应用指明方向。     

能源互联网下用户侧信息通信网络研究

能源互联网下用户侧的信息通信网络与传统电网相比会发生很大变化。为了更好地研究和设计能源互联网下的用户侧信息通信网络,文章研究了能源互联网用户侧的关键应用,根据应用的特点提出了用户侧信息通信网络方面值得关注的研究点,对基于软件定义网络的能源互联网信息通信网络进行了可靠性仿真分析。仿真结果表明,软件定义网络在可靠性方面契合能源互联网的通信需求。     

能源互联网的认识与分析

介绍了能源互联网的技术特征,分析了能源互联网的功能结构及关键技术,讨论了能源互联网可实现的拓扑结构和能源互联网建设。提出能源互联网将大量分布式可再生能源发电装置和分布式储能装置融合,要实现能量与信息深度融合,需要解决先进储能技术、固态变压器技术、智能故障管理技术、智能能量管理技术等关键技术。     

全球能源互联网技术创新重点领域及关键技术

推动全球能源互联网由战略构想转为现实行动,迫切需要加快能源电力技术创新。提出全球能源互联网技术创新的五大重点领域,涵盖大容量远距离输电技术、大电网安全运行和控制技术、新能源发电及并网调控技术、先进储能技术和互联网信息通信技术等,分析了各领域对全球能源互联网构建具有重要支撑作用的若干关键技术,研判了各类关键技术未来的研发重点、发展趋势和应用前景。     

能源互联网信息通信仿真技术应用

互联网迎来了创新的时代,使互联网信息技术得以发展,创造了很多新的商业模式。美国未来学家杰里米·里夫金已经提出了能源互联网,就是以"互联网+"为核心,从而实现分布式发电和和电动车接入。本文研究了能源互联网的内涵及特征,详细探讨了能源互联网的概念、技术构架、关键技术等,对信息通信仿真技术应用做出分析。     

智能电网支撑智慧城市关键技术

智能电网对智慧城市建设具有强大的支撑潜力。阐述了智慧城市的内涵与特征,及其对智能电网的关键需求。通过梳理二者的关系认为智能电网是智慧城市的重要组成部分,以智能电网为基础构建智慧城市是智慧城市发展的重要途径。在智能电网建设中,需要深化应用信息通信类技术、分布式能源发电并网技术、绿色输变电工程技术、先进储能技术、主动配电网和微网技术、需求响应技术、电动汽车与电网互动技术、智能用电及用户用能行为分析技术、智能电网业务互动技术城市能源互联网等关键技术,使智能电网为智慧城市的发展提供强大的支撑。     

特约主编寄语

能源互联网是一种互联网理念、技术与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的新型生态化能源系统,其涵盖了材料、器件、设备、系统、通信、信息等多方面的技术环节,以及政策、金融、运营、管理、标准、市场准入（检测认证）等多方面的非技术环节。作为能源革命与十九大战略思想在能源领域的实现手段和具体形态,能源互联网正在中国受到政、产、学、研、金、用多方的关注。 从2015年6月国家能源局开展“国家能源互联网行动计划战略研究”并于2016年2月国家三部委发布《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》以来,能源互联网成为了国家战略,并且从理念向实际不断深化和落地。三年来,产业界和学术界硕果累累,在国家首批能源互联网示范项目建设的关键时期,《中国电力》杂志社紧密关注该领域的前沿问题和国家重大项目的最新动向,邀请本人作为特约主编,共同策划“能源互联网关键技术及应用”专栏,围绕能源互联网关键技术及应用,征集能源互联网科研及从业人员在该领域的最新理论成果、工程示范、观点视角等,共同促进能源互联网的技术进步和发展。 本专栏共收录17篇论文。论文分为三类：一类是宏观战略研究论文,针对能源互联网的概念、特征、架构和趋势进行阐述,为关键技术和应用提供了基础;一类是关键技术研究论文,针对能源互联网的具体技术进行理论与方法研究;另一类是应用实践研究论文,结合能源互联网具体应用场景和工程进行分析与讨论。 在宏观战略研究论文方面,清华大学能源互联网创新研究院高峰研究员等从源于互联网理念发展而来的能源互联网、源于大电网理念发展而来的能源互联网和源于多种能源综合利用理念发展而来的能源互联网对比剖析了能源互联网的基本内涵,给出了物理基础、实现手段、价值实现和体制保障的能源互联网四层组成架构,并将能源互联网分为互联网形态的能源设施与互联网形态的能源服务两大类。国网能源研究院有限公司鲁刚高级工程师提出了广义能源互联网发展理念,探讨了影响其产业头部格局的关键因素,即互联互通能力、综合能源系统规划设计能力和产业创新生态系统建设能力等。清华大学能源互联网创新研究院张靖副研究员等通过回溯梳理能源互联网架构的发展,以完善能源供需四环节后的技术架构作为工具,对九类示范项目和典型实例进行分析。国网能源研究院有限公司白翠粉博士等以价值域-业务域-信息域-能源域四维坐标为框架,以价值来源、价值形态、价值载体、价值实现为主线,具化了能源互联网在跨洲、国家、城市、局域四种情景下的功能架构。清华大学能源互联网创新研究院马君华研究员等从能量品质、安全可靠性、经济性、社会性、能源结构优化、交互友好性、组织管理与商业模式、合理开放性八个维度建立了能源互联网的评价指标体系,给出了能源互联网综合评价方法。国网能源研究院有限公司陈昕等以互联网视角梳理能源互联网的发展历程,提出综合性定义,并结合对电是能源互联网的核心、电网是能源互联网的基础平台的论证,提出建设能源互联网的基本路径。国网能源研究院有限公司谭雪博士等通过构建电网功能定位模型,运用SWOT-AHP分析电网发展的内外部环境,构建相应的指标体系量化分析电网发展的战略定位,提出电网功能与形态转变的方向。 在关键技术研究论文方面,国网经济技术研究院有限公司李敬如高级工程师（教授级）等从规划设计、关键设备、保护策略和运行控制等方面提出交直流混合配电网系统的技术需求及重点研究方向。国网能源研究院有限公司徐志成工程师等基于调峰评价指标体系分别进行了多区域调峰的确定性分析和不确定性风险评估,给出了典型峰谷互济运行方案,得出了一种多区域联网的协调调峰的典型运行方式及经济性评估结果。中国电力科学研究院有限公司刘畅高级工程师等提出了能够同时抑制联络线峰谷差和充分消纳光伏的综合能源站日前优化调度方法;基于负荷基值的优化调度结果提出了电网联络线功率期望值的确定方法,并在此基础上提出了考虑抑制联络线峰谷差和光伏消纳的综合能源站日前优化调度模型。国网甘肃省电力公司经济技术研究院王仕俊工程师等通过运用协同优化方法对用户用能安排进行了优化,并利用改进PSO算法对所建立模型进行求解,基于用户日能耗量对整体费用进行了重新分配。 在应用实践研究论文方面,国网能源研究院有限公司王雪工程师等从建设条件、整体规划、综合服务平台、政策机制等方面对城市智慧能源系统的顶层设计进行了初步探讨,并对城市智慧能源系统的发展路径进行了展望。广东电网公司东莞供电局黄学劲工程师等归纳并提出了能源互联网规划理念和方法,结合广东省某高新产业开发区的能源互联网规划案例,对能源互联网物理基础层规划作简要分析。国网经济技术研究院有限公司吴志力高级工程师（教授级）等指出园区能源互联网规划面临的关键技术难题,提出系统化的园区能源互联网规划方法的理论框架以及关键要素,并提出了相应的建设思路与原则。国网冀北电力有限公司经济技术研究院赵敏博士等分析出冬奥会建设期初电网现状及期末建设目标,设计出能源互联网的发展技术路径,系统性地梳理评价了17项重大建设工程对系统目标达成的贡献度。国网冀北电力有限公司经济技术研究院岳云力高级工程师等分析张家口某医院电蓄热式清洁供热改造工程的几种方案,并计算得出固体电蓄热方案具有良好的经济性;建议张家口应用互联网+电蓄热技术优化集中式和分布式清洁供暖实施方案。清华大学能源互联网创新研究院訾振宁高级工程师等分析了清洁取暖在实施中存在的突出问题,提出一种基于能源互联网的清洁取暖解决方案（虚拟热电厂）,引领能源互联网时代清洁取暖技术的变革。 本期专栏希望通过集成相关领域专家学者对能源互联网关键技术及应用的最新研究成果与实践经验,为我国进一步推动能源互联网发展提供理论、方法、技术、机制、政策方面的支持与参考。希望本专栏能为读者认知能源互联网带来帮助,对能源互联网的深入研究带来思考和启发。 衷心感谢有关专家学者对本专栏的大力支持,感谢《中国电力》李琼副主编、李博编辑在本专栏的策划和出版过程中给予的大力支持。     

能源互联网中能量路由器的关键技术研究

首先,文章从能源互联网发展的现状出发,在分析国内外研究的基础上,给出了能量路由器的定义,并对其功能特点进行了介绍.其次,给出了户用型新型能量路由器的主要架构,包含满足家庭日常用能需求的即插即用接口、无线充电技术及分布式能源接入技术.最后,总结了能量路由器的关键技术,并对能源互联网的发展进行了展望。     

中日韩电网关键技术发展及趋势分析

在能源互联网及智能电网发展趋势下,能源生产和能源消费正发生深刻变革,能源技术与电网技术也面临巨大的机遇和挑战。中(含台湾地区)日韩三国作为亚洲主要经济体,其电网发展和相适应的关键技术有其各自内在的需求与驱动力。通过研究中日韩三国电网发展现状,对各自电网关键技术进行对比分析,包括特高压、大电网仿真及运行控制、高级量测、用电与能效、信息通信技术等,基于三国电网技术特征、差异和优劣势,提出未来电网关键技术发展方向,并提出泛东亚电网互联的设想,为全球能源互联网和公司国际化战略提供技术支撑。     

支撑能源互联网体系架构的SDN接口技术研究

在能源互联网的发展过程中,信息标准化问题严重制约、限制了其大规模应用和发展。首先,立足于能源互联网的技术发展,开展关于未来能源互联网信息化控制标准接口的需求分析以及信息交换、管理等方面的研究;然后,提出一种基于软件定义网络(software defined network,SDN)控制平面的能源互联网统一控制架构,并分析其控制单元的组成及功能构件;最后,针对能源互联网控制平面中控制器间的协作、快速资源调配、业务虚拟化以及管理问题开展深入的分析和论述。     

能源互联网概念、关键技术及发展模式探索

基于能源行业发展趋势和技术研究现状,探索了能源互联网的概念、关键技术及发展模式。首先,在分析能源体系要素的基础上,提炼了能源互联网的概念、关键技术以及主要技术特征。其次,通过数学模型表征了能源互联网的基本规律,简要介绍了能源互联网多目标管理的实现方法;进而分析了能源路由器的基本特征,梳理了智能电网和信息网在能源互联网体系的定位和职能。最后,结合能源产业及我国相关政策的发展方向,探讨了能源互联网的发展模式,并给出了具体发展建议。     

城市能源互联网的技术架构及在厦门市的实践探索

城市能源互联网可以实现电力网络、天然气网络、电气化交通网络等多种网络的深度融合,是未来城市能源系统转型和发展的方向。首先给出了城市互联网的定义,并阐述了城市能源互联网的核心思想和基本特征。随后,从运行、规划和运营的角度归纳分析了能源互联网的发展现状与面临的挑战。然后根据城市能源互联网互联互通的技术特点,提出了传输层-信息层-价格层三位一体的城市能源互联网技术架构,并对技术架构中涉及的规划、运行、运营和信息等相关技术的未来发展方向进行了分析。最后根据福建省厦门市终端能源网络特点,对城市能源互联网进行了局部的规划和试点建设,为下一步城市能源互联网的全面推广建设提供了建设蓝图。     

“互联网+智慧能源”的技术特征与发展路径

随着我国能源转型和互联网技术的蓬勃发展,互联网理念在能源行业中的渗透与融合正逐步颠覆传统的能源生产、经营与消费模式。智能电网与能源网在互联网理念和新能源技术的推动下,催生了新一代"互联网+智慧能源"新形态。本文首先分析了当前我国能源转型与电力体制改革的背景下,能源系统面临的机遇与挑战。结合"互联网+"发展战略,从物理层面、信息层面、市场层面分析了"互联网+智慧能源"的技术特征,并将"互联网+智慧能源"与智能电网2. 0进行了不同层面的比较。最后对"互联网+智慧能源"新形态的发展路径及前景进行了展望,并指出通过能源设备、能源网络、能源系统的智慧化升级,构建"互联网+智慧能源"新形态,实现构建清洁低碳安全高效的能源体系的战略目标。     

能源互联网的认识和展望

能源互联网目前已经成为研究热点,但有关其理念、架构、技术、发展路径等诸多方面尚无定论。文中从互联网的发展经验出发,剖析能源互联网的实质和特征,辨析其与智能电网的区别与联系,梳理其关键支撑技术,提出了能源互联网的可能发展路径。指出能源互联网有广义和狭义2种含义,其发展依赖信息通信技术(ICT)、商业模式等8项关键技术和机制,未来的发展可以分为同时并存的自顶向下的广域全球能源互联网和自底向上的局域能源共享网络2种发展模式和路径。     

区域能源互联网多能系统规划决策关键技术及应用

本文在剖析能源互联网发展新趋势基础上,深入分析区域能源互联网多能系统的发展挑战并对多能系统的规划决策技术开展深入研究,针对多能系统中多能能量规划、响应建模、系统多能节点调度分析与系统运行发展评价等现实需求设计了求解办法。同时,构建了基于“大云物移”新技术的信息通信支撑体系,实现多能系统的信息互通与共享。并以浙江能源互联网实际需求为基础,对能源互联网多能系统规划决策关键技术进行了案例验证,以此为基础搭建了能源互联网多能系统综合能源管理系统架构,包括业务架构、数据架构、技术架构与系统布置等,为能源互联网多能协同规划、优化控制与科学评价的系统实现提供了参考。