基于主動配電網的城市能源互聯網體系架構及其關鍵技術

摘 要：在互聯網技術下，城市能源發展逐漸形成了能源互聯網體系架構。在城市能源互聯網體系架構中，主要包含能源供給、能源消耗、能源輸送載體以及多源大多數據。在主動配電網技術視域下，能夠保障城市能源體系實現消費一體化、多元協同優化等功能，并且能夠對未來城市能源互聯網的運營模式進行探討。基于此，文章立足于城市能源互聯網體系架構，研究主動配電網下的城市能源發展關鍵技術。

關鍵詞：主動配電網；城市能源；互聯網體系架構；關鍵技術

前言

在城市能源應用緊張的基礎上，能源互聯網能夠從能源生產、輸送、配給、轉化以及消化等方面構建一個完整的能源體系。能源互聯網的出現能夠有效的改善城市能源污染的問題，將城市能源應用技術與信息技術相互結合。在提升電網能源利用率的基礎上，實現能源應用的創新，并且實現可持續性的能源應用。

1 主動配電網技術

主動配電網技術的出現有效的推動了城市能源網絡建設，是現階段建設能源型城市中的重點技術之一。主動配電網技術在未來的城市能源應用中，將會研發出很多新型的技術，如“多源協調優化與柔性需求響應”、“虛擬電廠”、“電動汽車”等技術，但是關于以上相關的電網技術還處于研究階段，還未應用于實踐當中。主動配電網技術不能等同于微電網群，并且與高壓微電網相比存在著本質的差別。主動配電網技術是一種動態交互技術，能夠向上與主網之間實現良好的互動。向下能夠對各個微電網進行協調，采取平衡分布式的電源，對配電層進行協調化的管理[1]。

2 城市能源互聯網的運營模式分析

城市能源互聯網在實際運行中，需要找到一個核心，并且以該核心為依托進行相關的能源運營管理。基于主動配電網視域下的城市能源互聯網建立，需要以電網為主導，以多個行業共同參與為聯合體。在以電網為核心環節中，在城市能源互聯網中，需要從以下四個方面進行運營模式分析：第一，能源的供給者或者是能源的消費者；第二，能源網絡運營商，在主動配電網模式下，需要以電網為主體，多家能源運營商相互聯合，實現城市能源的配送；第三，能源代理商。能源代理商實際上能源消費者與能源網絡運行商的中間媒介。能夠對各項的能源應用利益進行權衡；第四，政府部門。政府部門可以說能夠決定著城市能源互聯網建設方向，同時也是能源互聯網運行的可靠保障[2]。

3 基于主動配電網的城市能源互聯網體系架構關鍵技術

3.1 大數據集成

近年來，隨著科技不斷發展，在主動配電網中實現城市能源互聯網體系功能，需要引入大數據集成技術。大數據技術是新時期科技發展的重大成果，大數據集成技術在城市能源互聯網中的應用，能夠對不同時空尺度的數據源進行綜合化的管理，為用戶提供諸多的電能應用服務。主動配電網視域下，建立智能化的城市能源互聯網體系，首先，需要利用大數據集成技術進行第三方數據獲取與分析，將第三方數據應用到不同的智能配電網體系中。如，實現配電管理、用戶電量的計算、地理信息的收集、天氣氣象的預測、電網營銷策略的制定、智能電網設備的研發、能源管理以及客服中心管理等。將以上相關信息的數據源匯總到一個數據庫中，當主動配電網建設中，需要數據時，在大數據集成服務中，實現關聯分析、知識挖掘、知識推理，為能源行為提供相應的服務支撐。在互聯網交互技術下，對配電網進行管理，為電網用戶提供專業化的用能服務[3]。

3.2 智能配電網的網架構建

為了提升主動配電網下的城市能源互聯網體系功能，需要以科學技術為依托，在構建智能配電網體系的基礎上，提升配電網供電系統的可靠性。首先，中壓配電網絡建設。對線路中的負荷進行積極的調整，舒緩線路設備中的供電壓力。例如對重載負荷區域進行及時調整，盡最大可能實現電網線路中的負荷平衡。其次，智能配電網調度控制，需要注重對主配電網的結構進行升級與改革。在實際的改革中，智能配電網調度與控制還需要充分尊重城市電網建設與規劃，與生活實際相互結合，將配電網中的電站站點優化。最后，對配電網供電的網架結構進行改造。規范配電網中的網架結構，需要對線路中的典型線路接線方式進行分析。同時為了保持線路的簡單運行，需要將線路中的冗余部分去掉，確保智能配電網下的設備能夠實現安全運行[4]。

3.3 以電網普及實現其他能源的彌補

在主動配電網技術理念支持下，城市能源互聯網技術普及，能夠對其他能源的短期進行彌補。例如，在2015年，國家逐步推出“以電代煤，以電代油，電從遠方來”的電能替代政策，國家針對不同地區的能源發展形式，作出不同政策。在我國新疆地區，借助區域的核心發展戰略指導，以及中央政府在其能源工作上所開展的活動，全面實施電能替代工作。國網新疆電力充分利用新疆資源優勢，積極配合政府開展綠色電能，并開展服務藍天行動。新疆地區積極推進清潔能源供暖替代模式，在2015年完成了該方面的電能替代工作項目3742項，基于這樣的電能發展，新疆地區初步實現了綠色能源發展目標[5]。

4 結束語

綜上所述，在文章中對主動配電網技術進行介紹，主動配電網技術是一種動態交互技術，能夠向上與主網之間實現良好的互動。向下能夠對各個微電網進行協調，采取平衡分布式的電源，對配電層進行協調化的管理。分析了城市能源互聯網運營模式。基于主動配電網視域下的城市能源互聯網建立，需要以電網為主導，以多個行業共同參與為聯合體。并且研究了基于主動配電網的城市能源互聯網架構關鍵技術。

參考文獻

[1]田世明，欒文鵬，張東霞，等.能源互聯網技術形態與關鍵技術[J].風能產業，2016（2）：14.

[2]黃仁樂，蒲天驕，劉克文，等.城市能源互聯網功能體系及應用方案設計[J].電力系統自動化，2015，09：26-33+40.

[3]田世明，欒文鵬，張東霞，等.能源互聯網技術形態與關鍵技術[J].中國電機工程學報，2015，14：3482-3494.

[4]劉滌塵，彭思成，廖清芬，等.面向能源互聯網的未來綜合配電系統形態展望[J].電網技術，2015，11：3023-3034.

[5]李博，高志遠，曹陽.智能電網支撐智慧城市關鍵技術[J].中國電力，2015，11：123-130.