CN108269025B - 基于“互联网+”的源荷对等式电能交互方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于“互联网+”的源荷对等式电能交互方法，本发明分析了配电网中的分布式电源及负荷特点，搭建“互联网+”信息平台，基于分布式电源及负荷的地理分布位置及源荷特性，将该局部电网节点划分为源、荷节点，一定程度上实现源与荷的集成，源多点汇集，一起为负荷供电，以集成节点形式参与互动。源荷以信息平台为数据通信共享基础，实现相互感知，在局部范围内对等式互动交易，能够较好应对可再生能源发电的随机性和波动性，实现就地、即时消纳，避免可再生能源发电功率通过电网外送造成更大损耗，缓解电网传输压力，快速促成源荷交易并实现动态优化。
Description
技术领域
本发明涉及局部电网分布式电源大量接入后的消纳问题，尤其涉及基于“互联网+”的源荷对等式电能交互方法。
背景技术
随着新能源技术快速发展、新型负荷快速增长以及售电市场改革，配电网终端除了进行传统的负荷供电功能外，还需消纳可再生能源，同时形成局部能源互联网系统。户用光伏发电系统，基于国家政策支持，以其分散分布、小容量等特点多点接入配电网末端，具有明显的波动性、间歇性，并使配电网由单向潮流转变为双向潮流，配电网运行控制更为复杂；用电需求多样化，诸如智能家居、需求响应、负荷中断、电动汽车的应用，用户除了单方面使用电网电能外，还能向电网输送电能。电网与用户间的互动增加，用户越来越以一个对等地位参与到电网调度中来。配电网与用户之间的互动，在新的售电市场环境下，传统的“自发自用，余量上网”交易方式已不适合电力市场化改革的需求，如何灵活、经济、可靠进行电能交易，保障双方经济效益，是时下分布式电源大量接入配电网背景下的研究热点之一。
“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”，但这并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深度融合，并通过传统产业的互联网化完成产业升级。互联网通过将开放、平等、互动等网络特性在电网的运用，分析整合电网数据，如分布式电源位置、实时发电功率、负荷类型、负荷需求等信息，理清并改善供求关系，电源、电网、负荷通过“互联网+”信息平台，以对等的地位参与到电网调度中，符合用电侧开放的发展趋势，达到对分布式电源的有效消纳，更高效的利用可再生能源，减少弃风弃光现象。“互联网+”信息平台使得电网端与用户端深度交互，平等相互感知，在信息广泛互动的基础上进行电能交互，构建一个电能的对等式交互平台，电能交易具备明显的灵活性、经济性、可靠性，选择权充分开放，用户自主选择供应方的电能交易模式，以电网为传输路径，以信息平台为数据通信共享基础，实现源端与荷的对等电能交易。
发明内容
针对现有分布式电源接入配网的消纳问题，本发明基于“互联网+”思想，从分析整合配电网中分布式电源及可控负荷的信息入手，考虑用户在源网荷中的对等地位，提供了一种基于“互联网+”的源荷对等式电能交互方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
基于“互联网+”的源荷对等式电能交互方法，其特征在于，包括：
步骤1，搭建“互联网+”信息平台，对电网数据进行整理分析，完成对源、荷的信息数据库建立，具体是：首先对地区电网进行分区，然后对区域内的各类分布式电源和主动负荷进行分类整理和节点编号，每个源荷节点设立一个App终端，将源荷的容量大小、地理位置、变化特性数据在线传输到信息管理平台，建立基础信息数据库，各类源荷通过互联网+手段实时在线接入到信息平台中，辨析源荷信息业务特点及实际情况，根据信息发布的发展趋势以及交易主体对信息的需求变化，对信息发布的关键环节及重要数据进行定位和排序；
步骤2，“互联网+”信息平台功能框架，公布信息包括分布式电源、负荷的地理、电气位置，电量、价格、供求关系、输电网络阻塞状况和电源发电计划、检修情况内容，深刻影响着平台的运营效率、互动成本、互动频度和公平性等方面；互动过程需要对等主体提供大量信息，并在互动过程不断产生大量数据，该框架对信息进行分类，提高效率，具体包括，
业务管理单元，具体包括：
并网动态显示模块：用于对配电网的并网基础信息查询，根据该模块提供的信息，能够获取配网中分布式能源的特征和发电情况，了解分布式能源产生电能的变化趋势；
业务跟踪模块：对整个业务过程进行跟踪，实时监管流程环节并对业务特征进行分析；量价费管理模块：该模块主要用于电量统计，用户通过该模块执行电价查询，此外该模块还具有结算电费统计和补贴发放统计的功能，而且通过量价费管理模块监督营业情况，检测是否有异常情况出现；
运行管理模块：运行管理模块主要包括运行状态检测、电能质量检测、运行异常跟踪、发电检查管理、并离网执行管理、检修监控管理等功能，实时掌握运行过程中系统的状态，并及时的发现和处理异常情况；
综合分析单元，具体包括：
运行分析模块：对运行过程中的设备、出现的事故和配网中的供电情况进行分析，主要功能有安全事件分析、电能质量分析、客户自平衡度分析、有序发电分析、区域电力平衡分析和运行异常分析；
经营分析模块：该模块主要具备的功能是对系统的运行模式进行分析、用户特性分析、发电收益分析、成本效益分析、营业异常分析和电力市场分析，通过以上分析了解系统的运营情况，得出整体的经济性；
态势分析模块：态势分析是把组织内外环境所形成的机会，风险，优势和劣势四个方面的情况结合起来进行分析，以寻找指定适合组织实际情况的经营战略和策略的方法，该模块的功能包括经营影响分析、渗透率分析、景气指数分析、补贴标准测算、接纳能力评估、节能效应分析；
服务支持单元，具体包括：
信息发布模块：通过该模块实时公布配电网中的相关信息，包括实时电价、激励措施、政策动态、市场行情、景气指数、体质改革白皮书；
辅助服务模块：辅助服务模块包括市场竞价交易、用户互动服务、综合信息查询等功能，使交易时更简单同时更方便用户使用和获取信息；
知识共享模块：在“互联网+”的支撑下，通过知识共享模块将各个不同地区、用户等的技术方案、常见问题、标准规范、场景案例、政策法规、设备装置等进行共享；
步骤3，局部电网节点划分，局部电网的节点划分；基于分布式电源及负荷的地理分布位置及源荷特性，将该局部电网划分成不同的节点；首先根据各装置和设备的地理位置，如各类分布式能源等分布较分散、偏远的可再生能源划分为纯电源节点PE；接着按照不同的源荷特性进行划分，由于同时具有发出和吸收电能的特性，将蓄电池、电动汽车和智能家庭用电设备等划分为源荷节点PEL；将传统的用电负荷和工厂负荷等划分为纯负荷节点PL；同时将含有可再生能源或可控负荷的局部电网定义为模块；一定程度上实现源与荷的集成，以集成节点形式参与互动；在电能交互过程中，源荷节点、纯电源节点、纯负荷节点，源荷节点具有双重属性，如果源荷节点在下一调度时段内的预测发电功率超过自身负荷，将以卖方身份出现在信息平台中出售富余电能；反之，将以买方身份出现在信息平台上购买缺电量；买方包括纯负荷节点、源荷节点，卖方包括纯电源节点和源荷节点；
与互联网中对等网络节点类似，同时拥有信息数据生成和处理、信息输入和输出、信息上传和存储类似，分布式电源广泛接入的能源互联网，基于能源路由器的能源子网，可看做能源互联网的集成节点，同时具备供应商(发电)和用户(负荷)的双重角色，只是基于不同的集成属性特征，对外显不同特性；例如：传统大型火电厂、水电厂以及大型风电场、光伏电站，其发电量庞大，厂用电很小，经能源路由器并网后对外显“源”性；具备户用光伏发电的家庭管理系统、或对等节点，其同时具备发电和用电属性；电动汽车充电站，当EV充电时显“荷”性，进行辅助服务向电网放电时显“源”性；
步骤4，对等网络结构搭建，以现有的电网架构为基础，按照步骤3中的方法划分网络中的各个节点，将其分为纯电源节点、源荷节点和纯负荷节点；接着结合互联网+的信息平台，通过互联网+的手段检测并判断网络中各个节点的供需情况；基于互联网+信息平台线路数据和实际电网，并通过能源路由器在控制层面将源荷节点互联，控制配电网中电能的流向，将电能提供到有需求的节点上；源荷节点在局部电网内部，自组织形成对等网络，基于互联网+信息平台管控，允许节点自由地加入和离开，所有节点分布式地、自由地、平等地自组织成一个整体网络，充分利用传输线传输容量，开发每个节点的潜力，实现分布式电源消纳与负荷的多样化需求；如图2所示，分布式电源、储能、电动汽车等电力设备以集成对等节点形式接入配电网，该连接方式为基于总线的对等网络，电能能够通过总线灵活地在各对等节点之间流动，保障电能在各集成对等节点之间的自由、平等、灵活交易，实现新能源的高效安全消纳；
步骤5，基于对等交互的电能交易过程，定义模块A内部连接有本地普通负荷、柔性负荷和小型分布式可再生能源发电，在某时刻t1，A中的功率预测单元(在步骤4中搭建了对等网络结构，通过能源路由器将源荷节点进行互联，起到控制电网中潮流的功能，能源路由器对电能进行调控是根据各模块内的功率预测单元预测结果进行调度的，各模块内的功率预测模块根据该时段在模块内部负荷用电的情况和整体趋势，再利用历史数据判断在未来短时间内的用电情况，然后将这部分信息传输给能源路由器。)基于检测数据对子网内部未来t1～t2(时间间隔为Δt)的发电功率和负荷功率进行预测；对等连接的各模块，有的具备富余电量，而有的则电量短缺，信息数据上传至“互联网+”信息平台，并进行对等交易，实现“源”节点与“荷”节点的对等交易；
步骤5.1，各模块内部管理中心进行功率预测，主要包括负荷预测、可再生能源发电功率预测，初步判断本地电量富余或缺点状态，其中，各模块就是指不同的局部电网；
步骤5.2，进行模块内部电能优化，由于内部分布式可再生能源发电具有不可控制性，主要通过利用需求侧资源达到改善功率平衡目的，达到模块功率和经济效益最优；假定模块经过内部优化后，假如本地电量仍不足以满足本地电能负荷需求的模块有A，在未来Δt时段内的缺电量为E，这部分的电能负荷需求需要从其他节点获得，首先寻求其他模块节点的“剩余电量”；
步骤5.3，A基于链式结构通过“互联网+”信息平台向其他模块进行公布广播，信息发布包括[t1,t2,IDA,EA,GPSA,PA]，IDA是模块A的设备标识，GPSA表示模块A的负荷地理位置，PA为基于A网络位置的电能交易报价；
步骤5.4，其他模块管理中心平台接收信息，根据自身情况，定义电量盈余的节点有B、C，经核算，分析认定与A交易具备经济效益，分别对A做出响应，响应信息至少包括[IDB,IDA,EB,GPSB,PB]或[IDC,IDA,EC,GPSC,PC]；网络中其他的模块放弃对A做出响应的原因，主要有自身发电成本较高、相对位置较远或A的报价过低，则对A不作响应；
步骤5.5，A收到响应节点的信息，按照报价从低到高依次排序，并进行电能交易，直至满足A的电能需求为止；A在一个时间段内可与多个节点对象进行电能交易，并分别独立发送确认信息；假设A与B达成共识，决定交易电能；
步骤5.6，双方达成智能合约，并传输至“互联网+”信息平台，通过区块链P2P网络形式扩散至所有区块节点，之后则只需等到时间t1后履行该智能合约；
步骤5.7，到达智能合约记载的时间戳t1，模块节点A与相应模块节点建立逻辑和电能连接，A从电网中吸收功率E，而B向电网注入功率E，节点A与B之间的功率损耗由电网进行补充(通常进行交易的两方电气距离较近，旨在降低功率输送时的网损)；若卖方在相应时间段内提供的电能不足，与智能合约的记录不相符，需要对购电方进行违约补偿；
步骤5.8，到(t1+Δt)时刻，智能合约履行完毕，经由区块链网络数据计量认证保障数据安全可靠、不可篡改，进行价格清算，完成价值转移即购电方向供给方付电费，经双方确认后解除合约，断开逻辑链接，但该交易信息会继续保存在区块链网络中，以供实时查询，具备可回溯性。
基于“互联网+”信息平台，各能源设备能够以集成对等节点的形式信息连接起来，实现功能控制逻辑对等，公平、自由、平等得进行电能交易。集成节点的通过物理层设备相互连接流通电能，而通过业务应用层进行电能交易活动。通过单一能源实体(如单一风电、光伏发电、单一电动汽车等)的集成，富余电量/缺电量可经由互联网+信息平台向全网路由器公布，以对等方式在节点间进行电能流通，而不需要统一的调度中心，实现网络的非中心化，这也是“共享”内涵的应有之义。
以最大程度消纳局部电网内可再生能源为核心目标，辅以考虑源荷需求满意度、经济指标，在互联网+信息平台调控下，源荷节点之间进行对等电能交互。源荷节点、纯电源节点、纯负荷节点，自主选择电能交易对象与交易模式，通过电能对等交互方式，实现供需平衡。本电能交互机制实质为一种对等交易模型，将电源、负荷看成逐利的独立节点，分别基于电能这一商品进行报价，并在信息平台上公布，平台将报价双方进行随机匹配，对等参与至电能交互过程，当卖方报价低于或等于买方报价，且买卖双方满意度相等时，双方匹配成功；当卖方报价高于买方报价时，双方信息继续留在信息平台上，等待下一轮匹配；每一轮的源荷匹配都要负担一定的交易费用，当使用信息平台的交易匹配费用高于一定额度时，源荷节点退出信息平台的交易机制，并与大电网进行交易。
当前户用光伏等分布式能源具有波动性和间歇性特点，一般从用户端接入配电网，当分布式能源接入点到一定数量时将增大配电网供电压力，且由于分布式能源的大量接入使配电网由单向潮流转变为双向潮流。此外由于用电需求的多样化，如智能家居、电动汽车等的应用，使电网与用户之间的互动增加。传统的“自发自用，余量上网”交易方式已不适合电力市场化改革的需求，针对现有分布式电源接入电网的消纳问题，提出了一种基于“互联网+”的源荷对等式电能交互方法。基于“互联网+”手段，分析配电网中的分布式电源及负荷特点，搭建“互联网+”信息平台，基于分布式电源及负荷的地理分布位置及源荷特性，将该局部电网节点划分为源、荷节点，一定程度上实现源与荷的集成，源多点汇集，一起为负荷供电，以集成节点形式参与互动。源荷以信息平台为数据通信共享基础，实现相互感知，在局部范围内对等式互动交易，能够较好应对可再生能源发电的随机性和波动性，实现就地、即时消纳，避免可再生能源发电功率通过电网外送造成更大损耗，缓解电网传输压力，快速促成源荷交易并实现动态优化。
本发明以最大程度消纳局部电网内可再生能源为核心目标，辅以考虑源荷需求满意度、经济指标，在互联网+信息平台调控下，源荷节点之间进行对等电能交互。共享源荷双方的信息，真正信息对等、地位对等式的交互，能够吸引用户更多的参与进来。而且互联网+信息平台的搭建不仅是信息数据的整合，深层意义是为了进行信息与物理设备的融合，通过互联网的高效运行计算方法解决电力物理设备的控制运行问题，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为“互联网+”信息平台框架；
图2为智能配电网对等连接模型；
图3为流程图；
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式进一步说明本发明技术方案。
本发明方法包括步骤：
步骤1，搭建“互联网+”信息平台：
电力系统的运行维护每时每刻产生海量的数据，电网的运行监测数据、电源发电计划、智能电表反馈数据、继电保护信息等。随着分布式电源的大量接入和大量智能用电设备应用，用户负荷端参与电网运行调度的趋势越来越明显，搭建“互联网+”信息平台，使分布式电源与负荷的主动负荷能够更直接的交互，向分布式电源及参与主动负荷调度的社会公众及时发布信息，该信息平台采取相应的安全措施，互动主体经过用户口令及身份认证后即可访问登录该平台。电网的信息管理中心负责该平台的建设、运行和维护，并按照流程将信息公布于平台，供分布式电源方和主动负荷方及时查阅。
本步骤中，首先对电网数据进行整理分析，重点完成对源、荷的信息数据库建立，如分布式电源的地理位置信息、日发电计划、容量，用户端的日负荷曲线、地理位置信息、用电行为分析等，为“互联网+”信息平台的搭建提供基础。首先对地区电网进行分区，然后对区域内的分布式电源和主动负荷进行编号，方便管理。将信息技术与业务流程高效融合，建立完整、一致、动态的基础信息数据库，提高集成的信息发布管理平台。信息平台搭建过程中，重要的是辨析信息发布业务特点及现实情况，分清问题的轻重缓急，根据信息发布的发展趋势以及交易主体对信息的需求变化，对信息发布的关键环节及重要数据进行定位和排序。
步骤2，“互联网+”信息平台功能框架；
公布信息主要包括分布式电源、负荷的地理、电气位置，电量、价格、供求关系、输电网络阻塞状况和电源发电计划、检修情况等内容，深刻影响着平台的运营效率、互动成本、互动频度和公平性等方面。互动过程需要对等主体提供大量信息，并在互动过程不断产生大量数据，该框架对信息进行分类，提高效率。按照信息种类分类，分为电网运行信息(运行方式、检修情况)和电力市场经济信息(电力供需情况、价格等)；按照信息主体分类，分为电网信息(电网概况、运行控制限额等)、分布式电源信息(发电计划、实时功率监测)和主动负荷运行情况(电动汽车、智能家居的运行计划、实时需求等)。其信息管理框架如图1所示。
包含各种能源，以风电、光伏为代表的可再生能源发电并网具有显著随机性和波动性，且网内负荷需求呈现多样化，网络整体能量波动大，供应侧和用户的时间特性不尽相同，时空分布不均衡。基于大数据分析对网内的能源发电预测和负荷预测结果，反馈至统一平台，能够保证整个电网安全稳定运行的基础上，生成下时段的精确能量调度方案。
步骤3，局部电网节点划分
局部电网的节点划分。基于分布式电源及负荷的地理分布位置及源荷特性，将该局部电网节点划分为源荷节点(智能家庭用电)、纯电源节点(中小型风电站、光伏电站)、纯负荷节点(工厂、普通负荷)，一定程度上实现源与荷的集成，以集成节点形式参与互动。在电能交互过程中，源荷节点、纯电源节点、纯负荷节点，源荷节点具有双重属性，如果源荷节点在下一调度时段内的预测发电功率超过自身负荷，将以卖方身份出现在信息平台中出售富余电能；反之，将以买方身份出现在信息平台上购买缺电量。买方包括纯负荷节点、源荷节点，卖方包括纯电源节点和源荷节点。
与互联网中对等网络节点类似，同时拥有信息数据生成和处理、信息输入和输出、信息上传和存储类似，分布式电源广泛接入的能源互联网，基于能源路由器的能源子网，可看做能源互联网的集成节点，同时具备供应商(发电)和用户(负荷)的双重角色，只是基于不同的集成属性特征，对外显不同特性。例如：传统大型火电厂、水电厂以及大型风电场、光伏电站，其发电量庞大，厂用电很小，经能源路由器并网后对外显“源”性；具备户用光伏发电的家庭管理系统、或对等节点，其同时具备发电和用电属性；电动汽车充电站，当EV充电时显“荷”性，进行辅助服务向电网放电时显“源”性。储能概念则可以更为宽泛，既可以指以传统的储能电池，也可以将各种一次能源如煤石油的集中存储地视为“储能”节点。
步骤4，对等网络结构搭建
基于互联网+信息平台线路数据和实际电网，在控制层面将源荷节点互联。源荷节点在局部电网内部，自组织形成对等网络，基于互联网+信息平台管控，允许节点自由地加入和离开，所有节点分布式地、自由地、平等地自组织成一个整体网络，充分利用传输线传输容量，开发每个节点的潜力，实现分布式电源消纳与负荷的多样化需求。如图2所示，分布式电源、储能、电动汽车等电力设备以集成对等节点形式接入配电网，该连接方式为基于总线的对等网络，电能能够通过总线灵活地在各对等节点之间流动，保障电能在各集成对等节点之间的自由、平等、灵活交易，实现新能源的高效安全消纳。
步骤5，基于对等交互的电能交易过程
基于“互联网+”信息平台，各能源设备能够以集成对等节点的形式信息连接起来，实现功能控制逻辑对等，公平、自由、平等得进行电能交易。集成节点的通过物理层设备相互连接流通电能，而通过业务应用层进行电能交易活动。通过单一能源实体(如单一风电、光伏发电、单一电动汽车等)的集成，富余电量/缺电量可经由互联网+信息平台向全网路由器公布，以对等方式在节点间进行电能流通，而不需要统一的调度中心，实现网络的非中心化，这也是“共享”内涵的应有之义。
以最大程度消纳局部电网内可再生能源为核心目标，辅以考虑源荷需求满意度、经济指标，在互联网+信息平台调控下，源荷节点之间进行对等电能交互。源荷节点、纯电源节点、纯负荷节点，自主选择电能交易对象与交易模式，通过电能对等交互方式，实现供需平衡。本电能交互机制实质为一种对等交易模型，将电源、负荷看成逐利的独立节点，分别基于电能这一商品进行报价，并在信息平台上公布，平台将报价双方进行随机匹配，对等参与至电能交互过程，当卖方报价低于或等于买方报价，且买卖双方满意度相等时，双方匹配成功；当卖方报价高于买方报价时，双方信息继续留在信息平台上，等待下一轮匹配；每一轮的源荷匹配都要负担一定的交易费用，当使用信息平台的交易匹配费用高于一定额度时，源荷节点退出信息平台的交易机制，并与大电网进行交易。
本发明不同于传统基于数学模型的分析方法，采用“互联网+”的数据分析整合方法，通过“互联网+”信息平台使得源荷信息对等、地位对等式的实现交互，将信息技术与数据采集流程高效融合，建立完整、一致、动态的基础信息数据库，提高集成的信息数据管理平台。更为简洁的体现交互过程，源端与荷端的直接对等交易模式，更适合分布式电源，小型发电单元不容易控制和优化、难以集中管理，所提源与荷的自由对等交易模式，能够较好应对可再生能源发电的随机性和波动性，实现就地、即时消纳，避免可再生能源发电功率通过电网外送造成更大损耗。
本发明所提局部电网的源荷对等交互方法，是基于现有电网结构，不改变现有网络架构，区别于微电网，不增设储能设备和备用电源，该局部电网仅能在配电网支撑情况下运行，不能离网运行。控制层面的源荷集成，能够将该区域内的分布式电源与可控负荷充分调动起来，基于互联网+信息平台的沟通调控，实现分布式电源在局部电网的就地消纳，减少本地可再生能源外送，并通过主动负荷的互动性有效降低负荷曲线峰谷差，实现源端与荷端的经济效益均衡性，并吸引更多的用户(户用光伏发电系统和主动负荷)积极参与并加入对等交互网络，在“互联网+”信息平台的调控下统一参与电能交互。
本发明基于电网中具有交互关系的各部分实体，从提高效率和简化过程方面来优化电网主体(源荷)间的交互，可有效提高分布式电源的消纳率，基于“互联网+”信息平台真正做到信息对等，更进一步推动用户端负荷特别是电动汽车参与到电网的调度中来，电网和用户均能获取利益。基于互联网电子商务的交易模式，提高电能交易的透明度，供应方与需求方对等出现在信息平台上，不同规模的供应方与用户的平等互联，利用先进通信技术建立交易信息公布机制，制定合理的市场交易原则，引导该局域电网的资源尤其是可再生能源的最优分配为目标的电能交互。
和现有技术相比，本发明具有如下特点和有益效果：
1、采用“互联网+”信息平台，共享源荷双方的信息，真正信息对等、地位对等式的交互，吸引用户更多的参与进来；
2、提出动态源荷对等交互方法，不仅适用于分布式电源、负荷的交互分析，还可广泛应用于电网其他主体间的互动；
3、互联网+信息平台的搭建不仅是信息数据的整合，深层意义是为了进行信息与物理设备的融合，通过互联网的高效运行计算方法解决电力物理设备的控制运行问题，具有广阔的应用前景。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明方法作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的核心方法或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (1)
1.基于“互联网+”的源荷对等式电能交互方法，其特征在于，包括：
步骤1，搭建“互联网+”信息平台，对电网数据进行整理分析，完成对源、荷的信息数据库建立，具体是：首先对地区电网进行分区，然后对区域内的各类分布式电源和主动负荷进行分类整理和节点编号，每个源荷节点设立一个App终端，将源荷的容量大小、地理位置、变化特性数据在线传输到信息管理平台，建立基础信息数据库，各类源荷通过互联网+手段实时在线接入到信息平台中，辨析源荷信息业务特点及实际情况，根据信息发布的发展趋势以及交易主体对信息的需求变化，对信息发布的关键环节及重要数据进行定位和排序；
步骤2，“互联网+”信息平台功能框架，公布信息包括分布式电源、负荷的地理、电气位置，电量、价格、供求关系、输电网络阻塞状况和电源发电计划、检修情况内容，深刻影响着平台的运营效率、互动成本、互动频度和公平性方面；互动过程需要对等主体提供大量信息，并在互动过程不断产生大量数据，该框架对信息进行分类，提高效率，具体包括，
业务管理单元，具体包括：
并网动态显示模块：用于对配电网的并网基础信息查询，根据该模块提供的信息，能够获取配网中分布式能源的特征和发电情况，了解分布式能源产生电能的变化趋势；
业务跟踪模块：对整个业务过程进行跟踪，实时监管流程环节并对业务特征进行分析；量价费管理模块：该模块用于电量统计，用户通过该模块执行电价查询，此外该模块还具有结算电费统计和补贴发放统计的功能，而且通过量价费管理模块监督营业情况，检测是否有异常情况出现；
运行管理模块：运行管理模块包括运行状态检测、电能质量检测、运行异常跟踪、发电检查管理、并离网执行管理、检修监控管理功能，实时掌握运行过程中系统的状态，并及时发现和处理异常情况；
综合分析单元，具体包括：
运行分析模块：对运行过程中的设备、出现的事故和配网中的供电情况进行分析，功能有安全事件分析、电能质量分析、客户自平衡度分析、有序发电分析、区域电力平衡分析和运行异常分析；
经营分析模块：该模块具备的功能是对系统的运行模式进行分析、用户特性分析、发电收益分析、成本效益分析、营业异常分析和电力市场分析，通过以上分析了解系统的运营情况，得出整体的经济性；
态势分析模块：态势分析是把组织内外环境所形成的机会，风险，优势和劣势四个方面的情况结合起来进行分析，以寻找指定适合组织实际情况的经营战略和策略的方法，该模块的功能包括经营影响分析、渗透率分析、景气指数分析、补贴标准测算、接纳能力评估、节能效应分析；
服务支持单元，具体包括：
信息发布模块：通过该模块实时公布配电网中的相关信息，包括实时电价、激励措施、政策动态、市场行情、景气指数、体制改革白皮书；
辅助服务模块：辅助服务模块包括市场竞价交易、用户互动服务、综合信息查询功能，使交易时更简单同时更方便用户使用和获取信息；
知识共享模块：在“互联网+”的支撑下，通过知识共享模块将各个不同地区、用户的技术方案、常见问题、标准规范、场景案例、政策法规、设备装置进行共享；
步骤3，局部电网节点划分，局部电网的节点划分；基于分布式电源及负荷的地理分布位置及源荷特性，将该局部电网划分成不同的节点；首先根据各装置和设备的地理位置，将各类分布式能源分布较分散、偏远的可再生能源划分为纯电源节点PE；接着按照不同的源荷特性进行划分，由于同时具有发出和吸收电能的特性，将蓄电池、电动汽车和智能家庭用电设备划分为源荷节点PEL；将传统的用电负荷和工厂负荷划分为纯负荷节点PL；同时将含有可再生能源或可控负荷的局部电网定义为模块；一定程度上实现源与荷的集成，以集成节点形式参与互动；在电能交互过程中，源荷节点具有双重属性，如果源荷节点在下一调度时段内的预测发电功率超过自身负荷，将以卖方身份出现在信息平台中出售富余电能；反之，将以买方身份出现在信息平台上购买缺电量；买方包括纯负荷节点、源荷节点，卖方包括纯电源节点和源荷节点；
分布式电源广泛接入的能源互联网，基于能源路由器的能源子网，可看作能源互联网的集成节点，同时具备供应商和用户的双重角色，只是基于不同的集成属性特征，对外显不同特性；传统大型火电厂、水电厂以及大型风电场、光伏电站，其发电量庞大，厂用电很小，经能源路由器并网后对外显“源”性；具备户用光伏发电的家庭管理系统、或对等节点，其同时具备发电和用电属性；电动汽车充电站，当EV充电时显“荷”性，进行辅助服务向电网放电时显“源”性；
步骤4，对等网络结构搭建，以现有的电网架构为基础，按照步骤3中的方法划分网络中的各个节点，将其分为纯电源节点、源荷节点和纯负荷节点；接着结合互联网+的信息平台，通过互联网+的手段检测并判断网络中各个节点的供需情况；基于互联网+信息平台线路数据和实际电网，并通过能源路由器在控制层面将源荷节点互联，控制配电网中电能的流向，将电能提供到有需求的节点上；源荷节点在局部电网内部，自组织形成对等网络，基于互联网+信息平台管控，允许节点自由地加入和离开，所有节点分布式地、自由地、平等地自组织成一个整体网络，充分利用传输线传输容量，开发每个节点的潜力，实现分布式电源消纳与负荷的多样化需求，分布式电源、储能、电动汽车电力设备以集成对等节点形式接入配电网，连接方式为基于总线的对等网络，电能能够通过总线灵活地在各对等节点之间流动，保障电能在各集成对等节点之间的自由、平等、灵活交易，实现新能源的高效安全消纳；
步骤5，基于对等交互的电能交易过程，定义模块A内部连接有本地普通负荷、柔性负荷和小型分布式可再生能源发电，在某时刻t1，A中的功率预测单元基于检测数据对子网内部未来t1～t2的发电功率和负荷功率进行预测，其中，t1～t2的时间间隔为Δt；对等连接的各模块，有的具备富余电量，而有的则电量短缺，信息数据上传至“互联网+”信息平台，并进行对等交易，实现“源”节点与“荷”节点的对等交易；
步骤5.1，各模块内部管理中心进行功率预测，包括负荷预测、可再生能源发电功率预测，初步判断本地电量富余或缺电状态，其中，各模块就是指不同的局部电网；
步骤5.2，进行模块内部电能优化，由于内部分布式可再生能源发电具有不可控制性，通过利用需求侧资源达到改善功率平衡目的，达到模块功率和经济效益最优；假定模块经过内部优化后，假如本地电量仍不足以满足本地电能负荷需求的模块有A，在未来Δt时段内的缺电量为E，这部分的电能负荷需求需要从其他节点获得，首先寻求其他模块节点的“剩余电量”；
步骤5.3，A基于链式结构通过“互联网+”信息平台向其他模块进行公布广播，信息发布包括[t1,t2,IDA,EA,GPSA,PA]，IDA是模块A的设备标识，GPSA表示模块A的负荷地理位置，PA为基于A网络位置的电能交易报价；
步骤5.4，其他模块管理中心平台接收信息，根据自身情况，定义电量盈余的节点有B、C，经核算，分析认定与A交易具备经济效益，分别对A做出响应，响应信息至少包括[IDB,IDA,EB,GPSB,PB]或[IDC,IDA,EC,GPSC,PC]；网络中其他的模块放弃对A做出响应的原因，有自身发电成本较高、相对位置较远或A的报价过低，则对A不作响应；
步骤5.5，A收到响应节点的信息，按照报价从低到高依次排序，并进行电能交易，直至满足A的电能需求为止；A在一个时间段内可与多个节点对象进行电能交易，并分别独立发送确认信息；假设A与B达成共识，决定交易电能；
步骤5.6，双方达成智能合约，并传输至“互联网+”信息平台，通过区块链P2P网络形式扩散至所有区块节点，之后则只需等到时间t1后履行该智能合约；
步骤5.7，到达智能合约记载的时间戳t1，模块节点A与相应模块节点建立逻辑和电能连接，A从电网中吸收缺电量E，而B向电网注入缺电量E，节点A与B之间的功率损耗由电网进行补充；若卖方在相应时间段内提供的电能不足，与智能合约的记录不相符，需要对购电方进行违约补偿；
步骤5.8，到(t1+Δt)时刻，智能合约履行完毕，经由区块链网络数据计量认证保障数据安全可靠、不可篡改，进行价格清算，完成价值转移即购电方向供给方付电费，经双方确认后解除合约，断开逻辑链接，但该交易信息会继续保存在区块链网络中，以供实时查询，具备可回溯性。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20221011 |
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