基于多能源网络路由算法的区域能源广域网协同规划

能源路由器作为能源互联网相关技术应用的重要载体,可以实现能源局域网内部或能源互联网之间能量与信息的互联、交换和路由。该文基于虚拟能源路由器技术对含有多个能源路由器构成的区域能源广域网进行了设备容量和网络路由的规划。首先,介绍能源路由器基本概念,并提出能源传输转换扩展模型;其次在混合潮流模型和能源路由器能源传输转换扩展模型的基础上,构建虚拟能源路由器的多能耦合关联模型,并在虚拟能源路由器的概念上提出虚拟能源路由器路由算法的概念;最后,提出基于路由算法的区域能源广域网各能源路由器元件容量规划和能源网络路由规划的方法。算例表明,基于路由算法的规划方法可以得到能源路由器内部能源设备的容量规划和能源广域网能源网络路由规划结果,同时提升区域能源广域网的能源、环境及经济效益。     

能源互联网未来发展综述

融合了电力、互联网、信息等学科的能源互联网可依照Internet理念组网。阐述了能源互联网的概念、特点、框架等内容;简要介绍了其关键组成部分,包括分布式可再生能源、储能装置及能源路由器等;总结了国内外能源互联网的发展状况。在此基础上对分布式能源并网影响、高效储能技术、接口标准、信息互联系统建设、电力市场与服务完善等若干未来能源互联网发展中可能遇到的问题进行了说明和分析。     

能源互联网发展及关键技术分析

能源互联网的提出是致力于解决目前面临的能源供需矛盾,信息技术和能源技术的结合可以更好地解决能源危机和环境压力。阐述了能源互联网的概念和特点,介绍了能源互联网在各国的发展状况,分析了能源互联网的关键技术,并对能源互联网的未来进行了展望。     

基于撮合交易的能源互联网最小网损路由算法

能源互联网是基于智能电网和可再生能源发展而来的多种能源共享系统。作为能源互联网的关键设备,由信息流控制的能量路由器(ER)可以较好地实现分布式可再生能源所发电能的高效优化传输。详细介绍了现有ER的结构、功能和设计要求,并考虑了能源互联网中引入ER后电能传输路径的优化选择问题。随着电力市场的放开,分布式能源参与电力市场化交易,使得能量流在能源互联网中灵活双向流动。传统调度方式难以区分能量流的源和方向,也不能保证能量流按照合同路径传输,因此提出一种基于撮合交易的最小网损路由算法,并应用于未来能源互联网。该算法考虑了电能质量的差异性及电力传输的异步性和实时性,同时将阻塞管理直接考虑进优化算法中。最后,通过仿真验证了所提优化算法的有效性。     

能源互联网中H桥直流能源路由器的研究

能源互联网是构建在可再生能源发电和分布式储能装置基础上的新型电网结构,也是未来电网发展的新趋势。能源路由器主要任务在于能量的调节及信息的实时传递,是能源互联网的核心部分。文中提出的H桥型直流能源路由器,既可作为各种分布式能源发电装置和负载接入能源互联网的接口,又可实现能量的双向流动及协调控制,具有结构简单、适用范围广、经济成本低等特点,尤其是对直流微电网形式的能源互联网具有更强的适用性。文章首先介绍了能源路由器的国内外发展动态;然后介绍了能源路由器的应用领域及功能特性;接着对H桥型直流能源路由器的工作原理进行分析,并建立了H桥直流能源路由器的PSCAD仿真模型;最后,通过搭建相应实验平台验证了H桥型能源路由器能量的双向流动。     

基于能源路由器的能源互联网结构及能源交易模式

能源互联网是解决未来大规模分布式可再生能源接入和能源共享的重要基础设施。立足于建设能源互联网的根本目标,指出了能源互联网的特征,提出了一种基于能源路由器的能源互联网结构;提出了一种层次化功能结构的能源路由器,能够支持分布式电源、电动汽车和负荷的接入,详细介绍了能源路由器的各功能模块;提出了一种具有多电力接口模块化的能源路由器主回路结构;提出了一种基于能源路由器的能源交易模式,既能实现能源自由公平的交易,又能够自动实现分布式能源就地、就近消纳,并详细介绍了能源交易过程。     

基于复杂网络理论的能源路由器物理层模型及配置策略EI北大核心CSCD

能源路由器以可再生分布式能源的高效利用为目标,需实现能源互联网中多种形式能量的协调管理以及保障电网的安全可靠运行。该文首先依据能源路由器的功能,提出了一种能源路由器模型与组成架构,并基于复杂网络理论,建立了能源路由器系统抽象模型与物理层之间的有机联系。其次,基于系统内节点的电气特性,通过考虑权值的Girvan-Newman算法,分析系统的节点的社区构成,形成能源路由器系统网络架构。随后,考虑经济性与能量损耗特性,提出能源路由器物理层网络配置模型。最后,算例表明,所提算法可以有效地进行能源路由器系统的网络架构的确定与配置。     

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。     

微网——未来能源互联网系统中的“有机细胞”

从微网与能源互联网系统在内涵上互相渗透、联系的视角,梳理了二者发展现状和典型特征。进一步从位置本地性、源荷多元性、结构多样性、运行灵活性、整体可控性、电网交互性等六方面分析了微网在未来能源互联网系统中的"有机细胞"作用,包括改善电能质量,提高电网可靠性与弹性,增加不同区域之间能量的协调调度,增加负荷的主动调控能力,承载信息双向流动,提高能源总体利用效率等;总结了微网互联构成能源互联网系统可能的几种典型形式。最后对未来支撑能源互联网系统发展的微网关键技术与设备进行了评述和展望。     

互联网视角下的能源互联网发展研究

在可持续发展理念下,能源互联网作为能源转型的重要抓手,被视为可期的未来能源系统形态,因此受到政府、企业、学者多方的高度重视。以互联网视角梳理能源互联网的发展历程,总结各个流派的特征,提出综合性定义。进而基于能源互联网的七大特征,对比表明能源互联网与互联网高度相似,有望一起成为社会进步的基本动力。最后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。     

能源互联网架构设计与拓扑模型

能源互联网是解决能源危机和环境危机的重要手段之一,是第三次工业革命的技术支柱,架构设计问题是能源互联网研究和发展的基础。从研究互联网的拓扑结构特征入手,以能源互联网的目标和特性为准则,设计了一种基于分级储能单元的能源互联网架构;为描述该架构特征,提出了一种能源互联网拓扑模型,通过仿真,说明所提出的能源互联网架构在拓扑形态上相比较传统电网更加接近于互联网。同时,典型实验表明,该拓扑模型在结构鲁棒性方面相比传统电网有大幅度提高,所提出的拓扑模型可作为未来研究能源互联网系统规划和架构设计的重要理论依据。     

独立运行微网系统的能量管理策略研究

能量管理是独立微网系统控制的核心。根据实际调研某边防哨所的基本情况,设计了独立运行微网的系统结构,对含混合储能单元系统的能量管理策略进行了研究,通过设计能量管理系统整体结构,重点对系统功率分配和功率型电池荷电状态调整方法进行了分析,仿真结果验证了能量管理策略的可行性。     

一种基于复杂网特性的校园无线传感器网路由算法

针对无线传感器网络节点面临着随机攻击(失效)和选择性攻击,从而直接或间接地导致部分或整个网络的瓦解情况,对常见的3种无线传感器网络拓扑结构进行了分析,综合考虑泛洪算法和LEACH算法的路由思想,提出了一种新的路由算法.在节点选择下一跳时使用含有负载数的阈值函数进行有效调节,控制极少数节点负载数增长过快,从而提高网络的鲁棒性和抗毁性.网络性能分析及仿真结果表明,在校园无线传感器网络组网过程中应用该算法,网络的鲁棒性更好,抗毁能力大幅度提高.     

户用型能量路由器控制策略研究

为了更好地协调和控制以家庭为单位的户级直流微网的能量传输,提出一种户用型能量路由器及相应控制策略.能量路由器根据各端口的就地信息和内部直流母线电压大小工作在不同层区,在所提控制策略下实现了各个层区之间的无缝切换和对能量的协调管理.针对能量路由器的储能端口,引入超级电容器和蓄电池的混合储能,延长电池使用寿命,实现系统稳定运行.最后在MATLAB/Simulink平台上搭建能量路由器系统,对控制方法进行系统仿真,验证了所提控制策略的正确性.     

直流微电网的电能路由算法

为了减少化石燃料的使用,越来越多的可再生分布式电源被应用到电网中。微电网是分布式电源的有效利用方式,但是在微电网的并网运行中,分布式电源的频率和电压波动会对主电网产生很大的影响,而直流微电网可以抑制这些波动的干扰。同时,用户终端的直流负荷日益增长,直流电网将是未来电网的发展趋势。基于此,构建了一个使用直流电的局域网络,并利用电能信息进行直流电能的分配和路由。在直流局域网中,首先将直流电源进行数字化分组,然后通过电能路由器传输分组电能及其信息,实现分布式电源和负载之间的电能供需平衡。最后给出了基于连续最短路径的电能路由算法,并对算法进行了仿真和分析。     

一种户用型多端口能量路由器功率协调控制策略

为了实现分布式电源接入及对电能进行有效管理,将具备高度灵活的功率控制及信息交互功能的能量路由器应用于低压配电网,使得源-网-荷-储能够一体化低碳运行,从而提升负荷调节能力与新能源消纳水平,保障电力系统稳定运行。因此,设计了一种面向低压配电网应用的户用型能量路由器,根据各端口应用对象特性,对其拓扑结构及功率协调控制策略进行研究,为电能生产和消费提供可靠的能源管理策略。最后,通过仿真验证的方法,建立MATLAB/Simulink仿真模型对其功率协调控制策略进行仿真验证。仿真结果表明：所提出的多端口能量路由器功率协调控制策略能够实现多种运行模式下不同端口之间的功率互济和系统功率平衡控制,在能源管理方面具有较高的灵活性、稳定性和可靠性。     

基于协作智能与子梯度优化算法的电力业务差异化QoS路由策略

针对不同电力业务提供端到端的、确定性的带宽、时延、丢包率、时延抖动等网络QoS,是未来泛在电力物联网通信网络支撑的关键任务之一。文中提出一种基于协作智能与子梯度优化算法的差异化QoS路由策略,解决电力业务多约束条件下路由选择收敛速度慢、易陷入次优解、解的可行性检验缺失、最优性难以证明等问题。具体而言,利用子梯度方法能够动态调整QoS多约束条件惩罚因子,从而在迭代过程中执行可行性检验,并在获得最终解时评估其最优性;利用基本蚁群算法改进后的协作机制,提高不同质量路径的区分度,达到快速收敛、避免进入局部次优解的目的。实验结果表明文中提出的算法较已有方法能够更快地收敛至最优值,且提供了验证解的可行性与最优性手段。     

电力通信网路由可靠性模型的研究

为进一步提高电力通信网的可靠性,打造强健的智能电网,进行电力通信网路由可靠性模型的研究非常必要.文章基于RBD方法建立不同通信方式、不同保护方式下光通信电路的路由可靠性计算模型,该方法深入到设备的基本单元,并给出了相应的路由可靠性计算公式.根据公式计算出路由可靠性值,经比较分析,得出收发同缆,增加备用路由有助于提高路由可靠性的结论.实际调研证明,该方法可行,所得结果基本符合实际.     

分布式光伏发电系统监控网络路由重建方法

无线监控技术可为分布式光伏发电系统构建灵活可靠的监控网络。提出了基于分级扩散协议的监控网络的路由构建方法,针对监控网络中失效传感器节点（简称节点）造成的数据传输丢失问题,提出了基于二进制粒子群算法的监控网络路由重建方法,通过更换少量数目的节点,重建最多数目的路由路径。仿真结果表明,提出的方法有效地减少了监控网络数据传输的丢失,能提高监控网络运行的可靠性。