面向能源互联网的大数据关键技术研究

随着能源互联网的不断发展,越来越多的业务数据被采集和存储,如何从这些数据中挖掘出对能源互联网运行有用的知识至关重要。文章从数据源层、数据管理层、数据计算层以及数据应用层等4个层面构建面向能源互联网的电力大数据体系架构,在此基础上,详细描述面向能源互联网的大数据智能化高效分析挖掘技术和面向能源互联网的信息物理融合安全技术。通过对能源互联网大数据分析和安全技术的总结,为能源互联网安全、可靠、高效运行提供重要的依据。     

大数据技术在能源互联网的应用

针对能源互联网的发展现状,指出了大数据在能源互联网中的重要性,从技术和管理手段两个方面提出了能源互联网中大数据应用的可实施性,通过大数据技术实现整个能源互联网多种能源系统的信息共享、交互。根据能源互联网的发展,提出了将大数据技术与能源互联网相融合,在可再生能源、储能系统、灾害预警、状态检修、能源服务等领域给出了应用的可能。     

考虑农业-气象-能源耦合的农业能源互联网理论及应用

在中国大力发展能源互联网和建设设施农业背景下,气象是影响农电负荷侧季节性和农业新能源发电侧不确定因素,为了给新能源和农业发展相互促进提供新思路,有必要对农业-气象-能源耦合的农业能源互联网进行研究。在能源气象、农业气象和农业能源互联网的研究现状的基础上,总结了农业、能源、气象三者的耦合机理,研究了三者耦合所带来的影响,阐述了农业能源互联网体系架构下应对能源气象和农业气象影响的重要技术的应用场景,从3个层面对农业能源互联网进行剖析。     

能源互联网大数据分析技术综述

大数据技术具有数据容量大、数据类型繁多、商业价值高、处理速度快的特点。能源互联网是信息通信与能源电力结合发展的高级阶段,以逐步实现信息通信基础设施与能源电力基础设施的一体化为特征。在能源互联网中不仅信息的种类和数量巨大,而且对信息的实时性要求也越来越高,因此大数据分析技术在能源互联网中具有广泛的应用前景。在大数据处理平台和大数据分析算法研究现状两方面综述了大数据分析技术,列举了大数据分析在能源互联网的典型应用场景和研究课题。     

面向全球能源互联网的电力大数据基础体系架构和标准体系研究

在充分研究调研大数据应用现状、智能电网大数据发展趋势的基础上,文章从数据源、数据管理、数据计算和数据应用等4个层面提出一套适用于全球能源互联网的电力大数据基础体系架构,并从功能、技术和部署的角度进行阐述,另外制定了电力大数据相关管理规范和应用标准体系,建立了电力大数据实时分析与离线分析场景的应用框架,支撑全球能源互联网环境下的电力大数据分析和决策。     

能源互联网形势下的电力大数据发展趋势

提出了在能源互联网形势下,针对电力行业大数据应用的发展方向,提出了一种电力大数据技术框架和关键技术体系,并定义了其适用的场景和应用模式,助力电力大数据的发展研究,提出适用于能源互联网环境的能源公共数据服务平台,作为未来能源互联网的"分析应用中枢",为整个能源网的运行提供必要的基础数据支撑和决策支持。     

自感知能源互联网研究展望

随着物联网与能源网的深度融合,能源互联网与社会(人)、环境、经济和交通能随时随地进行信息交互和共享。与此同时,物联网集成了边缘计算和云计算等计算架构模型、大数据技术以及人工智能等技术,使得数据建模和分析更加智能、高效和可靠。因此,在物联网的背景下,讨论具有自感知能力的能源生态系统的条件已相对成熟。文中依托物联网,构建了自感知能源互联网。首先,依据心理学中自感知的概念,探讨了自感知能源互联网的基本内涵。其次,阐述了物联网在构建自感知能源互联网中的重要作用。进一步,重点从数据驱动角度,构建了自感知能源互联网的信息交互模型和信息处理模型。最后,总结了自感知能源互联网的关键问题,从不同角度给出了自感知能源互联网的主要研究方向。     

能源互联网——信息与能源的基础设施一体化

能源是人类生存发展的重要物质基础,能源互联网作为未来可能的能源可持续发展解决方案正逐渐成为研究的热点和潮流。阐述了能源互联网的概念和特征,提出其基本架构,并从广域网,局域网和基础设施三个层面讨论信息与能源的基础设施一体化建设。综述了国内外能源互联网技术的发展现状,提出了能源路由器作为信息与能源的基础设施一体化的解决方案,并对基于能源路由器的能源互联网应用场景给出了详细描述。     

能源互联网技术产业链融合创新机制与对策研究

建设能源互联网企业是我国新一轮能源革命和绿色友好发展的重要途径.为更好地实现能源的高效利用,对能源互联网企业产业链的融合研究势在必行.本文首先采用多维一体化方法分析了能源互联网体系内上、中、下游产业的组成要素.利用互联网数据中心和区块链技术,研究提出了以多元主体与供需联动为主的"一站式"能源互联网企业的多能源综合利用体系;其次,基于敏捷制造理念、大数据和人工智能技术,探讨了能源互联网企业的盈利机制、核心竞争力和能源互联网的优化配置模式,实现了多产业能源供应的横向互补和纵向优化;最后,分析提出了在能源互联网大环境下,加速能源供应与消费模式方面的转型,进一步发掘能源利用潜在价值的对策建议.研究结论对能源互联网企业实现产业链融合的相关机制构建和对策研究有重要的启示.     

能源大数据信息服务定价及其在电力市场中的应用

随着能源技术发展和能源网络的复杂化,能源大数据信息化成为趋势。在市场经济条件下,能源市场化的形成,使数据信息成为一种极其重要的商品。鉴于此,该文紧密联系能源互联网与信息服务,研究能源大数据的信息服务定价,梳理了能源大数据信息服务定价流程,提出了信息服务产品内容和应用模式,并给出了在电力市场中的应用,为将来能源互联网中信息服务应用体系的规划和建立,实现数据流的价值创造提供有益的参考。     

能源互联网背景下的电力储能技术展望

基于能源互联网的特征,给出了广义电力储能的定义,提出了储能在能源互联网中的2种应用模式。对电化学储能、电动汽车、储热、储氢等将在能源互联网中发挥重要作用的储能技术现状进行了分析,并对储能在能源互联网中的关键应用技术进行了探讨。指出了新能源发电和储能的协调规划和调度技术、基于储能的能源路径和能源分配策略、储能与能量转换装置的集成设计和协调配置、考虑储能的能源交易机制是储能在能源互联网应用中的几项关键技术。     

智能电网与能源网融合的模式及其发展前景

互联网技术与新能源技术将推动新一轮能源革命,智能电网与能源网的融合在"互联网+"的推动下催生了新一代绿色高效的能源利用体系。文中提出了智能电网与能源网可能发展的3种不同的融合模式:智能电网2.0、互联能源网和互联网+能源网,阐述了不同融合模式的形态特征,分析了不同融合模式的形成约束条件与应用场景。最后指出,不同的融合模式是智能电网与能源网融合在不同时间阶段或不同地区发展的主要代表性形态,分布格局存在时空差异性,并受到相关支撑技术发展、不同地域环境资源的差异、宏观政策导向等因素制约。     

地区电网智能调度控制系统实践与展望

基于地县调度机构的业务需求,深入分析了地区电网智能调度控制系统建设中遇到的网络安全要求高、调控数据增长快、地县需求差异大、缺乏事故处理全流程辅助决策等深层次问题。针对需求与存在的问题,从支持地县广域网络安全互联、适应地县通信网络带宽窄、满足地县不同运行人员按需定制的实时监视需求、增强调度控制系统支持调控大数据量处理能力、提高地县设备控制安全综合防误能力、满足电网事故处理全过程的调度辅助决策等方面,总结了地区电网调度控制系统的技术实践。最后针对地区电网智能调度控制系统在逐步推广过程中需要关注的技术发展问题提出了展望。     

大能源思维与大数据思维的融合：(二)应用及探索

前一篇论文诠释了大数据及电力大数据思维。一方面将能源系统作为信息物理系统(CPS)概念中的物理系统,以打通电力系统与一次能源系统及终端能源系统之间的物理藩篱;另一方面,将专用网及互联网共同组成通信环节,打通调度业务与经营业务之间的信息壁垒。通过因果关系型、统计关系型及博弈等行为关系型的数据及相应的大数据技术,物理系统与信息系统融合为信息物理能源系统(CPES)。作为两篇论文的续篇按此观点探索电力(能源)大数据的应用,并通过若干课题的研究,归纳大数据技术对提高能源流在不同时间尺度及空间中的经济性与可靠性的作用与途径。包括:1在原本完全依靠统计分析的过程中加入因果分析手段,以提高前者的适用性与精度;2在原本完全依靠数学模型分析的过程中加入统计分析手段,以提高前者的效率;3综合应用模型分析、相关分析、行为分析与实验经济学仿真分析等手段,开创那些无法单独采用一种分析手段有效探索的研究领域,例如大能源系统与自然环境、社会环境、市场经济、政策等非能源环节的交互影响。     

OpenFlow在电力大数据平台中的应用

为解决电力大数据平台数据通信网灵活性受限问题,针对OpenFlow技术的技术体系进行了研究,给出了该技术在融合数据平台中的一种实现方法。分析了OpenFlow架构及现有标准化现状,从数据处理流程以及业务配置等方面,分析了OpenFlow在未来电力大数据平台中的应用优势,并从SDN功能单元与技术扩展性等方面进行了研究。OpenFlow已被列入国家电网公司电力大数据平台的关键技术,支持OpenFlow技术等SDN主流控制协议可以提升电力业务承载的灵活性,通过控制平面和数据平面解耦,将网络的控制功能分离开,可满足国家电网公司对数据网络高效性的要求。     

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。     

数字新基建在公园城市能源互联网建设的落地与实践

"新基建"是国网公司立足于高新科技的基础设施建设,聚焦大数据中心、工业互联网、5G应用及人工智能4个领域,明确建设能源互联网新战略下的数字新基建工作思路。国网天府新区供电公司有机融合了天府新区"公园城市"的建设理念,提出基于工业互联网和5G技术的综合能源服务平台,构建基于能源互联网的开放共享、绿色环保、智能高效的公园城市绿色生态体系。首先,简单介绍了"5G+工业互联网"技术;然后,介绍了综合能源系统的功能;最后,提出了一个以客户为中心、逐步构建产业生态圈、可持续发展的综合能源服务平台方案,并聚焦天府新区兴隆湖示范区落地实施,获得了卓有成效的建设成果。     

能源互联网概念与特征辨识研究

能源互联网受到了广泛关注,目前对其概念及特征有多种理解及认知,为了辨析能源互联网的概念、辨识能源互联网的特征,有效推进能源互联网发展,对能源互联网的发展历程进行了调研及梳理,提出到目前为止能源互联网大致经过3个发展阶段：概念孕育及提出阶段、系统结构及功能研究阶段和实质性推进阶段;进而,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,提出了能源互联网的定义：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;最后,分别从能源互联网的架构、分类2个角度对能源互联网的特征进行了辩识,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4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。     

考虑运行方式安排的大电网在线趋势分析技术

电网调度运行对掌握未来状态安全变化的迫切性越来越高,针对此问题,结合当前智能电网调度控制系统及其动态安全评估技术的发展,提出了运行方式安排的大电网在线趋势分析技术。该技术基于电网当前运行方式和在线稳定分析结论,利用调度操作调整、调度计划、新能源预报和负荷预测数据,形成电网未来时刻的预估潮流,在短周期内快速评估其安全状况及变化趋势,并给出辅助决策控制策略。该技术已在华中、黑龙江电网得到了应用,为复杂电网调度运行控制提供了预防预控的技术支撑手段,促进了电网控制从经验型向智能型的转化。