面向局域能源互联网的集成技术

【摘 要】局域能源互联网系统的设计运行，可以将局域内的电能转化为区域内的其他能量形式，实现了能源高效利用。在集成技术的支持下，将能源互联网框架设想方案落实建设，并在部分地区取得了一定社会价值。本文就面向局域能源互联网的集成技术进行研究分析。

【关键词】集成技术;局域能源互联网;能源互补

引言

基于智能电网的建设，科研人员提出了能源互联网框架理念，通过多能协同供应的工作落实，实现国家能源的梯级利用，合理的进行能源管理与能源消费，提高能源的社会综合利用效率。

一、规划方案

在局域能源互联网集成技术设计时，需要对不同模块进行协调设计，确保各个模块、终端可以处于同一层，而子系统与总系统运行时，可以保障各自独立的自由双向通信。同时合理的应用集成技术，将数据采集模块与控制器进行相关集成管理，实现各个网点的互联互通。在局域能源互联网集成技术的应用下，可以实现各个能源设备之间的自由传输，提高了社会能源的整体利用效率，保证了能源供应的稳定性与可靠性。

科研人员提出的局域能源互联网是一项庞大的系统性工程，其中集成技术扮演了非常重要的角色。在集成技术的支持下，可以构建相关的系统模型，模拟实验能源负荷需求，分析相关局域能源互联网，在不同地区、不同气候环境、不同能源类型的外界条件下，该系统运行的可行性，以根据系统实际应用的环境设计相适应的科学计划，提高局域能源互联网建设的整体社会效益^[1]。

首先需要进行前期考察规划设计，实地调研项目所在地域的地理人文环境，分析该区域能源的产生方式与能源转化的经济性。在地区的能源项目设计规划后，则需要科学全面的分析不同类型能源之间的互补性与耦合性。在规划设计方案达到了一定可行性时，则可以分析相关的集成技术应用，即下一步规划设计工作。

在基本規划方案通过可行性评估后，则需要利用集成技术完成规划方案的细节工作，如在规划草案的支持下，分析能源生产、转化、消费的数据交互工作，需要利用那种集成技术方案，保证能源互联网运行的可靠性与安全性。在集成技术分析工作开展时，分析局域能源互联网中的各个模块之前的数据共享、耦合等工作开展的可靠性，选择最佳集成技术，提高该系统项目建设的整体效率。

在局域互联网规划设计工作开展时，需要将太阳能、风能、潮汐能、地热、火力发电、水电、生物能等，自然能源合理融入到互联网能源调控平台当中，以保障能源互联网调控系统的包容性和稳定性。规划设计的能源互联网系统需要发挥出一定能源利用调控价值，将多种不同类型的能源进行科学合理的调控，以满足不同领域的能源需求，实现能源生产、能源管理、能源消费的一体化管理，提高能源的综合利用效率，发挥出能源互联网系统的建设优势。

二、设备集成

在设备集成时主要对不同类型的能源设备进行连接，如冷水机组、地源热泵、电锅炉、太阳能等设备。为了保证不同能源设备之间的稳定有效连接，需要制定科学严谨的监控机制与统一的通信服务协议，确保各个设备之间可以进行安全稳定连接。其次是加快研发接口转化设备，以保证更多能源系统可以快速稳定加入互联网系统当中，提高能源互联网的兼容性^[2]。

在设备集成时，模式控制器属于核心部件，保证了各个子系统监控系统与设备之间的数据交互。设备与系统之间的集成连接，主要依靠控制器完成，如控制器下达的数据指令、协议转换等，保证设备运行的质量与安全。

在模块控制器运行时，需要及时收集相关子系统的数据信息，在对数据信息处理之后，需要及时下达调控指令，并上传到顶层调控管理平台，保障设备与系统的实时连接管理。目前的模块控制内部组成主要有：智能IED、远程端口、传感器、压力变送器、智能仪表等。在集成数据采集系统运行下，模块控制设备通过总线与远程端口进行信息交互，以快速的传达控制信号，确保各个子系统可以稳定安全运行。

三、系统集成

系统集成的功能主要是为了对能源进行调控，以实现管控平台与本地系统的集成。在集成工作开展时采用规范化的数据信息模型，确保技术集成、业务集成的工作质量，为后续的互联网人机交互与日常运行管理奠定坚实基础。

在设备集成的基础上，能源互联网的子系统可以通过总线实现互联互通，保证能源子系统与综合能源管理平台之间的数据信息交互，确保各项业务开展的效果。各个子能源系统将数据信息上传到管理平台，管理平台在电力大数据技术的应用下，实现对数据汇集、处理、分析、挖掘，根据最终的处理数据信息制定能源调控策略，并及时将相关工作指令下达到各能源子系统，以实现能源生产与能源消费的协同管理，提升社会能源的整体利用效能^[3]。

在系统集成时主要通过通信数据之前的互联互通，一般采取的集成方式主要是系统之间的点对点集成。只要系统之间的通信接口规范一致，通信网络一致，则可以进行系统集成。

在数据集成工作开展时，需要确保系统数据具有统一的输出与输入接口标准。相关技术工作人员需要设计数据模型，以实现数据集成后的规范化管理控制。如在能源互联网运行时，能源子系统与本地的监控数据进行深度对接集成，有效的提高了能源互联网调控的工作价值。

为了保证对相关数据系统进行精准访问查询，则需要充分发挥出技术模型的工作价值，以提高数据信息集成交互的稳定性，保证了系统集成后的数据调控安全性、可靠性、稳定性，保证了能源互联网的数据管理工作效率。

在通信集成工作开展时，系统之间需要构建统一的通信服务协议，确保通信集成的安全性与可靠性。在开展业务集成工作时，需要对各个能源子系统的特点进行剖析研究，基于绿色节能、利用效率、综合管理和经济成本的工作原则，开展能源互联网系统集成协同调控工作^[4]。

在系统集成时可选择以下集成技术类型，第一种是适配器集成，根据不同功能的子系统分布的服务器，在接口适配器的通信协议转化下，所有子系统通过总线连接，以构成不同功能能源子系统之间的互联互通;第二种是开发统一的平台管理系统，在统一的平台管理下，实现数据集成和调控统一。在统一的工作开展下，则可以实现交叉业务的同时开展，提高了能源互联网的整体利用效率与安全;第三种是信息交互总线集成技术方案，首先利用互联网统一的标准与通信服务协议，构建相关能源地区的子系统，此时各个子系统在与能源互联网实现信息互动时，则不需要通过适配器的转换，则可以直接连入能源互联网的总线当中。通过该种技术集成方案，提高了数据之间的交互效率，保障了能源互联网的整体运行安全性与稳定性。

四、结束语

在社会能源利用时，为了保障不同能源之间的整合利用效率，则可以建设规划能源互联网系统，并通过集成技术进行实现建设，不断提高我国能源的社会利用效率，逐渐改革调整我国能源消耗结构，推动战略性能源保障计划。

参考文献：

[1]李洋，何宝灵，刘海涛，苏剑，吕广宪，吴鸣.面向全球能源互联网的分布式电源云服务与大数据分析平台研究[J].电力信息与通信技术，2016，1403：30-36.

[2]王继业，李洋，路兆铭，盛万兴，曹军威.基于能源交换机和路由器的局域能源互联网研究[J].中国电机工程学报，2016，3613：3433-3439+3362.

[3]吴克河，王继业，李为，朱亚运.面向能源互联网的新一代电力系统运行模式研究[J].中国电机工程学报，2019，3904：966-979.

[4]李洋，蔡志远，刘海涛，吴鸣，吕志鹏，季宇，于辉，吕齐.一种面向能源互联网的“云–端”自主配电系统研究[J].中国电机工程学报，2017，3717：4950-4955+5214.

（作者单位：国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司）