特约主编寄语
摘要：人类社会的发展进步总是以能源的开发与利用为支撑。随着人们生活水平的提高,对于能源的需求不断增长。特别是那些经济社会快速发展的国家和地区,潜在的巨大能源需求成为制约其发展的关键性因素,能源问题已成为世界各国关注的焦点问题。因此,必须将能源问题放在首要的位置,未雨绸缪、统筹规划、合理利用。在我国,能源问题受到高度关注。2014年6月13日召开了中央财经领导小组第六次会议,从基于服务的灵活性交易到跨行业能源系统的集成设计、规划和运行：丹麦的能源互联网理念（英文）
摘要：受到信息互联网的成功激励,世界范围内的能源行业都期望通过能源互联网技术（也被称为基于Web的智能电网或智能电网2.0）,为全行业提供基于先进互联及分布式能源智能管理的全新应用。作为欧洲智能电网领域的领先国家,丹麦对于能源互联网的发展有着较为独特的视角。文中在调研了丹麦大量研究与研发活动的基础上,重点介绍丹麦所秉持的两类重要的能源互联网技术理念,即基于服务的灵活性交易,以及跨行业能源系统的集成设计、规划和运行。丹麦希望基于上述理念,为能源工业的不同利益相关方带来全新的商业机会和挑战,并进一步使用新型的技术解决方案促进能源市场的转型和能源互联网的发展。能源互联网技术形态与关键技术
摘要：目前,互联网技术已经得到广泛应用,云计算和大数据技术正逐步与能源技术相融合,将推动可再生清洁能源发展。文章针对能源互联网前期已开展项目和学术观点展开深入分析,首先分析欧洲、美国和我国开展的能源互联网科研和实践工作,然后提出能源互联网的技术内涵和技术特征,并分析能源互联网的技术要素和技术形态,最后提出能源互联网关键技术,以期为我国能源互联网的发展提供参考。能源互联网的价值与实现架构研究
摘要：能源互联网蕴含着信息通信发展对能源系统价值创造方式的深刻变革。从价值角度探讨能源互联网的基本概念,从互联网思维下新的价值来源入手,提出以用户需求为导向的能源互联网价值主张,进而重点从能源融合提升可持续供应能力,信息融合转变能源发展方式,业务融合创新产业生态三个层面提出能源互联网价值实现的基本架构和可能途径。能源互联网宏观结构的统一网络拓扑模型
摘要：能源互联网作为社会、信息、物理相互依存的超大规模复杂网络,其信息基础结构的拓扑结构是研究能源互联网若干复杂性问题的基础理论框架。该文综述了利用复杂网络理论研究传统电网、现代智能电网和能源互联网的相关文献,并结合复杂网络建模发展沿革与前沿方法,提出一种能源互联网宏观结构的统一网络拓扑模型。该模型考虑了能源互联网的组成特点和功能内涵,涵盖了主干网络为支架,分布式新能源自组织网络为主体的能源互联网各组成部分。仿真表明,由该模型生成的拓扑结构在形态上与传统电网有明显区别,而与信息互联网有更多的相似性。网络拓扑模型为研究能源互联网的若干复杂性问题提供了理论基础和实验平台,也为以复杂网络理论为指导的能源互联网相关策略研究、能源互联网的设计与优化、能源互联网的演化,提供了研究基础。基于主动配电网的城市能源互联网体系架构及其关键技术
摘要：从能源供给和能源消费、能源输送载体、多源大数据以及协同优化调控等几个方面详细阐述城市能源互联网的应用框架模型,深入分析基于主动配电网的能源生产消费一体化、多源协同优化调度和分布式分层智能调控管理,探讨未来城市能源互联网的运营模式。针对未来城市能源互联网的建设内容、建设模式和前景规划设计城市能源互联网的应用场景,并根据实际能源互联网示范介绍当前的能源互联网发展现状。电网信息物理系统的关键技术及其进展
摘要：信息物理系统旨在通过物理与信息系统的互通与深度融合,实现超越传统应用系统的运行效果与性能水平。电网信息物理系统是其在电网领域的拓展和应用,该文阐述了电网信息物理系统的概念及研究现状,提出了由4个关键技术组成的研究体系,包括：电网信息物理融合建模技术、电网信息物理系统分析方法、基于融合模型的电网控制技术、基于融合模型的形式化验证。在此基础上,展望了电网信息物理系统在能源互联网、主动配电网以及传统电网中的应用。配电能源互联网：从虚拟电厂到虚拟电力系统（英文）
摘要：随着分布式可再生能源以及储能的快速发展,需求侧管理和虚拟电厂（virtual power plant,VPP）已经成为由智能电网向电力能源互联网迈进的关键因素。该文在全球电力能源互联网（global power＆energy internet,GPEI）和配电电力能源互联网（distribution power＆energy internet,DPEI）的框架下提出全新的虚拟电力系统（virtual power system,VPS）概念。虚拟电力系统高度集成并利用物联网（internet of things,Io T）和云计算（cloud computing）技术,在进行虚拟电厂聚合与优化时充分考虑本地基础设施的约束与限制。同时,该文对虚拟电力系统与虚拟电厂的异同也做了比较。除此之外,还提出配电电力能源互联网运营商（distribution power＆energy internet operator,DEIO）的概念。配电电力能源互联网运营商在虚拟电力系统中主要负责聚合与协调多个虚拟电厂,除了电力配电网以外,还负责区域内的电、气、热网间的协调与整合。柔性直流技术在能源互联网中的应用探讨
摘要：能源互联网是第三代工业革命的核心技术,是以电力系统为核心,深入结合新能源技术和信息技术为特征的一种新的能源利用体系。如何在现有交流配电网的基础上经济高效地建设能源互联网是一个亟需解决的问题。柔性直流技术具有功率独立控制、无无功补偿问题、可以向无源网络供电等优势,非常适合组建能源互联网。在此背景下,首先介绍几个具有代表意义的能源互联网雏形,进而提出中压直流互联及低压直流入户这两种应用方案,并将这两种方案与交流配电网进行经济技术比较,最后以北京市一块地区为例对中压直流互联方案做经济技术可行性分析,以北京市某大型银行北方数据中心为例分析低压直流入户方案。随机激励下电力系统有界波动域及域内概率解析分析方法
摘要：随着可再生能源发电与电力交通等主动负荷的广泛接入,电力系统中随机因素日益增多,以致系统中不平衡随机功率波动（随机激励）越来越显著。随机激励时刻存在于电力系统中,如何刻画随机激励对电网的影响值得关注。然而其强度尚未到达使系统失稳的程度,如果对随机激励影响的研究仅侧重于稳定性的研究,将使得这些研究暂缺少工程应用价值。首先基于稳定域的概念,提出用于刻画随机激励对电网影响的有界波动域及域内概率（系统状态始终停留在有界波动域内的概率）。其次基于能量函数,将随机激励下多维向量与超平面的关系问题简化为系统能量与能量界关系的问题。然后基于拟哈密顿系统的随机平均法,求解出域内概率,并采用蒙特卡洛法与解析法进行对比,结果拟合很好,而解析法耗时很少。最后通过对稳定域的域内概率与有界波动域的域内概率进行对比,验证了用有界波动域来刻画电网中存在的随机激励对电网的影响具有工程应用价值。含电热联合系统的微电网运行优化
摘要：在当前能源互联网迅速发展及电热联系日渐紧密的环境下,提出基于电热联合调度的区域并网型微电网运行优化模型。综合网内储能特性、分时电价、电热负荷与分布式电源的时序特征,以包含风机、光伏电池、热电联产系统、电锅炉、燃料电池和储能系统的并网型微电网为例,采用Cplex优化软件求得调度周期内各微电源最佳出力及总运行成本,并与两种常见电热调度方式进行比较。仿真算例表明：联合调度模型能实现电热统一协调调度并降低微电网运行成本。该模型可为电热之间能源互联及规划运营提供参考。利用电转气技术实现可再生能源的大规模存储与传输（英文）
摘要：储能是解决可再生能源发电不稳定的有效方式之一,从而实现可再生能源的大规模利用与分享。储能的方式可以是电池,也可以通过需求响应的方式实现。以能源互联网的气电协同规划为背景,通过电转气技术可以实现有效、长期、广域的储能。文中从能源互联网的角度介绍电转气技术的基本理论,并提出电转气应用于电力系统与天然气网络的规划与运行的可能方式。采用多阶段气电协同规划为例验证方法的可行性。考虑热网约束的电热能源集成系统运行优化及其风电消纳效益分析
摘要：随着我国风电装机容量的不断增长,风电接入能力成为制约其发展的瓶颈。供暖期实行＂以热定电＂的运行模式,热电机组的调峰能力受到供热出力水平的限制,影响了风电的消纳。因而,突破这一传统模式,形成电力系统与热力系统的协调优化运行,是缓解弃风问题的关键。该文充分考虑电源与热源的复杂性、热力系统的网络约束等因素的影响,首先建立了适用于电热能源集成系统分析的热力网络模型,并在此基础上建立了考虑热力网络约束及火电机组启停的电热能源集成系统运行优化模型。利用该模型研究了电热协调运行方式对风电消纳的促进作用,并分析了输送容量限制、输送延时、输送损耗等热网约束条件对系统运行结果的影响。风柴储生物质独立微网系统的优化控制
摘要：生物质资源是广泛存在且可存储的绿色可再生能源,但生物质发电技术在偏远地区的独立微网系统中应用较少。该文围绕风柴储生物质独立微网系统,基于各分布式电源运行特性,提出一种包含正常运行时的经济运行调度和大扰动时的紧急功率控制的双模式优化控制方案。柴油发电机组运行于发电效率较高的基点运行功率附近,吸收净负荷的瞬时波动,并提供系统运行备用容量;生物质发电系统视净负荷的波动出力,和风电实现有效的合作发电,提高可再生能源渗透率;提出一种新的电池储能系统控制方法,优先紧急功率控制,削峰填谷次之,减小储能容量配置需求,优化运行工况。针对某偏远社区的独立微网系统,从基于准稳态的系统运行经济性和典型运行场景下的暂态稳定性两个层面进行仿真研究,结果验证了方法的有效性。风光气储互补发电的冷热电联供优化协调模型及求解方法
摘要：建立考虑不同费率结构和风能、太阳能、天然气、储能互补发电的冷热电联供优化协调模型。考虑了冷能、热能和电能的联合供应以及电能和天然气具有不同的费率结构及其季节性差异。针对夏季和冬季费率结构的不同,采用不同的协调策略。夏季采取减少峰值购电量来减少购电成本,而冬季则以保持联络线的功率稳定为约束。所构建的多种能源形式互补发电优化模型,采用冬、夏季典型负荷模型以及发电机三阶效率模型,能够更精确地模拟发电热效应;以购电和天然气的总成本作为目标函数,约束条件包含冷热电负荷平衡、联络线功率及各设备出力特性等。采用NR-PSO算法对提出的优化问题进行求解,在迭代中后期的全局最优解邻域内重新进行搜索,可避免陷入局部最优,克服基本粒子群算法局部搜索能力弱、易产生早熟现象等缺点。以实例进行计算,验证所提方法能够平抑清洁能源的波动性并实现多种电能完全消纳,显示了多种清洁能源互补发电的作用和优势。区域综合能源系统电/气/热混合潮流算法研究
摘要：随着热电联产系统、中央空调及燃气锅炉的广泛使用,区域综合能源系统中电力、天然气和热力系统的耦合和联系日益紧密。为充分反映不同能源系统之间的交互影响,文中基于能源集线器理论,构建热电联产系统模型;科学考虑不同耦合形式和能源供应模式下电力网络和燃气管网的相关约束,给出区域综合能源系统的完全解耦、部分耦合以及完全耦合3种运行模式,并提出适用的混合潮流算法。测试结果表明,所发展的算法能够合理反映区域综合能源系统的稳态特性,适用于含有电/气/热3种能源系统的综合能源系统潮流计算。能量信息化和互联网化管控技术及其在分布式电池储能系统中的应用
摘要：针对能源互联网发展中技术体系、模式与思维创新的需要,首先提出关于能量信息化与互联网化管控的核心思想：在物理上将能量进行离散化（碎片化）,进而通过计算能力赋予能量信息属性（信息化）,改变能量的时空控制粒度,实现未来的个性化定制化的能量运营服务。基于能量信息化与互联网化技术,使能量变成像计算资源、带宽资源和存储资源等信息通信领域的资源一样进行灵活的管理与调控,从而使供电与负载在用户侧无缝融合。然后,基于上述思想,针对能源互联网基础之一——分布式储能系统,提出基于电池网络的分布式电池储能系统架构与互联网化管控关键技术。最后,提出通过信息技术实现能量（包括分布式储能系统与分布式可再生能源系统）与负载的一体化管控方法和能量运营模式。本文提出的能量信息化与互联网化的思想与技术可为能源互联网研究与实现提供理论与工程研究支撑,目前基于电池网络的大规模分布式储能已经在数据中心、通信机房、电动汽车、建筑节能等多个领域中推广与试点应用,使用效果和测试数据验证了所提出的思想和技术。软件定义的能源互联网信息通信技术研究
摘要：分布式可再生能源的兴起、源用混合的能源基础设施逐渐形成,使得自底向上形成能源互联网成为可能。能源互联网的本质是以开放为基础的对等互联式的能量交换与分享。该文主要研究能源互联网所需要的信息通信系统技术,借鉴软件定义网络的理念和具体实现,指出软件定义方法更能满足信息能源基础设施一体化意义下的能源互联网信息通信的需求。该文将信息路由和能量路由相对应,网络控制与能源互联网运行调度相结合,给出一体化的实现方法,并进行实验验证。实验结果表明,软件定义方法满足能源互联网运行调度信息通信控制方面的需求。
