另外,能源互联网发生故障时要求能源互联网各分布子系统可以自动实现孤岛运行与并网运行之间的平滑切换,整个网络的中枢系统可以基于本地信息对能源网中的事件做出快速独立的响应。传统的能量管理系统在消纳大规模可再生能源发电方面遇到瓶颈,需要在能源互联网的基础上实现一个能源信息实时采集、处理、分析与决策的分散协同式的新一代能量管理系统。
基于物联网、云计算和大数据分析等先进通信信息技术的支撑,主要包括电能信息采集控制系统、电能质量监测分析系统、电网能量管理系统、用户侧能量管理系统等多个子系统。例如负荷信息不全和参数不准一直是电力系统仿真分析和能量管理的重要问题,能源互联网与信息基础设施紧密结合,可以为实时动态的收集和处理海量负荷信息提供最强有力的技术支撑,同时提供智能信息处理和决策支持能力,实现电源和负荷的协调控制、电能质量控制以及其他高级能量管理功能和应用。如能够根据能源需求、市场信息和运行约束等条件实时决策,自由控制可再生能源发电与电网的能量交换;提供分级服务,通过延迟对弹性负荷的需求响应确保关键负荷的优质电力保证;对设备和负荷进行灵活调度确保系统的最优化运行等等。
2.4能源互联网的关键装备--能源路由器
能源路由器是能源互联网运行与控制的具体实施装置,在实际应用中执行智能管理系统的调控指令,包括能源的高效传输装置、低损耗转换装置、高效能源自由路由装置等。通过这些装置实现能源远距离、高功率、低消耗的传输和调配,完成不同地区上传能源的全网优化分配,实现不同地区用能需求的全网调配。优化的能源路由方式与低功耗能量传输装置的结合是实现能源互联互通,共享能源生产与分配的核心环节。
能源互联网从根本上是对能源流的精细化管理控制,改变传统单项的能源流流向为双向的流向,在能源网络中对电源、负荷或储能容量等进行分组,构成能源子网,分区域、分层次的实现能源的管理控制。因此,可以友好接入到当前电网中的能源路由器,完成区域能源的管理控制,对实现覆盖于当前电网上的能源互联网是核心的设备。任何不稳定的能源接入(例如风能)都需要一个优秀的能源路由器。通过能源路由器可以管控能源网内的能源流,能源路由器提供多种接口对应多种能源流类型的接入和输出,可以提供对不同结构为电网的管理,实现多层次能源网络的开发式管理控制。
能源路由器是能源互联网实现的核心,比信息路由要复杂很多,是智能变压器的进一步发展,主要技术包括能源路由器的存储控制,能源互联与路由机制,在分布式能源的基础上实现能源的对等互联、缓存、交换和路由。能源路由器可以根据信息流完成对能量流的控制,是电磁技术、通信技术、控制技术、电力电子技术、计算机技术的高水平综合产物。