互联网发展下的电力源网荷储一体化项目建设研究

于冰涛，刘文娟

1.天津天智华研电力技术集团股份有限公司，天津 300001

2.北京中恒博瑞数字电力科技有限公司，北京 100001

0 引言

随着新能源的大力发展，需要促进清洁能源的规模化发展，优化能源结构，推动电力部门的改革[1]。电力供电企业与电力建设企业之间要协调发展清洁能源，通过企业的共同发展，打通各个区域之间的输电线路通道，解决市场存在的问题，促进清洁能源的发展。随着互联网的发展，其在新能源建设中的应用也越来越多，发挥互联网的作用，利用源网络配置平台，鼓励能源市场部门参与交互式的资源分配，加大电力源网荷储一体化项目建设，才是解决新能源发展受阻的关键[2]。电力源网荷储一体化项目建设中，交互管理至关重要，通过采用现代信息通信技术、人工智能技术、大数据技术、互联网技术、储能技术等，运用“互联网+”的新模式，充分提高负荷侧调节响应能力，实现互联网式的双向交互、平等共享及服务增值。

1 互联网发展下的电力源网荷储一体化项目的建设必要性

1.1 应对新挑战的必然要求

电力企业在一体化项目建设方面所面临的问题更加的复杂和多元化。其本身的超高压材料就对电网安全水平和事故预防能力提出了更高要求，再加上当下新能源及可再生资源的发展，给电网的安全控制及平稳运行带来了极大的挑战[3]。新时代，电动车的发展在一定程度上对电网的交互服务及协调能力提出了新的调整。互联网的快速发展对电力源网荷储一体化建设项目之间的信息传递也提出了更高的要求。在大环境及小环境的变化下，电力企业的监管体系的创新与改革势在必行，电力企业必须跟上时代的发展步伐。

1.2 电力系统发展的必然要求

在电力源网荷储一体化项目建设中，建立在互联网技术基础上的源网荷储友好交互系统仍是一种新型的系统调控模式，在国内的应用不多，缺乏相应的管理制度及运转模式，这也极大地影响了其在电力企业的应用效果[4]。企业迫切需要改进相应的管理制度，在互联网大力发展的基础上，需要深入研究互联网发展下的电力源网荷储一体化项目建设中存在的问题，以便更好地推动电力系统的发展。

2 互联网发展下的电力源网荷储一体化项目的建设措施

2.1 构建大规模源网荷储互动管控平台系统

源网荷储的交互式管理需要有相关程序的支持，重点在于创建一个交互式的互联网平台，通过这个平台进行源网荷储的综合性管理，其特征主要表现为“互联网+清洁能源”。该大规模源网荷储互动管控平台系统需要通过“互联网+”的新模式，合理规划供需互动的关系，确保平台系统运行的可靠性和稳定性。

2.1.1 大规模供需互动系统

通过“互联网+”技术将各种分布式能源、电动汽车、生产和居民用电户及储能装置联系在一起，利用大规模供需互动系统中的货物管理终端管理模块来分配负载源，从而提高系统运行的安全性。特别是发生漏电或各种事故时，能够通过该系统进行紧急监控[5]。

2.1.2 信息通信系统

集成大数据和云计算等现代信息技术来创建信息通信系统，集成数据和数据源，并在电源、网络和多个用户域上分发，通过互联网进行数据平台的衔接，及时了解电源及各个系统的运行状况，方便更改功率点及有关负载点的相关信息。

2.2 构建源网荷储网络负载交互和网络存储交互

在构建交互式管理和控制平台的基础上，构建源网荷储网络负载交互和网络存储交互，如图1 所示[6]。

图1 源网荷储交互示意图

2.2.1 源随荷动

随着电力系统中资源的分配和平衡策略的应用，提高传统发电机组响应的能力，以适应动态负载变化。

2.2.2 源网互动

通过源网互动加强电源与电力市场之间的相互作用；通过应用微动开关、交直流输电技术等措施，减少新的电涌对电力稳定性的影响；通过调节电源、储能规模、变压器的数量等手段调整电力市场的需求量。

2.2.3 网荷互动

在与用户签订协议、采取激励措施的基础上，将负载转化为电网的可调节资源，并根据电网故障处置和资源平衡的要求进行准确、灵活和实时的控制。在实践中，按照“谁参与，谁受益”的原则，运用双边协议等其他经济手段积极管理大量负荷源和参与源[7]。例如，国网江苏电力有限公司开发应用了有序用电智能决策系统等多个平台，并且通过日前、日内、实时和紧急等多种控制策略，实现了对各种负载的灵活管理。网荷互动中互联网发挥了重要作用，通过互联网技术可以实现实时控制功能，并为改善供需匹配精准度和提高客户参与体验感提供了强大的支持。

2.2.4 网储互动

网储互动完全再现了节能装置的双向调节功能，节能装置可以在用电低谷时作为负荷充电，在用电高峰时作为电源输出电能。快速、强大和准确的充放电控制功能可以为电网提供峰值调节等各种服务，如调频、预订和反馈等。在实践中，可以通过加快推广和应用电化学等储能装置，充分发挥其“峰值充电”和“低谷填充”的功能，平滑负荷曲线，提升电网供电能力和瞬时平衡能力。

2.3 建立多方共赢激励机制

2.3.1 建立需求侧响应激励机制

积极鼓励用户侧负荷管理从行政化转化为市场化，通过经济手段和专项资金调整负荷需求。专项资金专款专用，全部用来补贴实施需求响应的用户，有效转移最大能耗的负荷，保证电网安全性并改善电网质量[8]。通过互联网建立的输电和配电网架结构如图2所示，通过接入分布式电源和分布式储能装置，利用互联网技术进行信息传递，从而构建更完善的需求侧响应激励机制。

图2 电网架构连接示意图

2.3.2 建立可中断负荷共享有偿机制

建立源网荷储辅助服务市场，在与客户协商基础上创建公平公正的合同担保系统，将空调、照明等生产性负荷和一些不影响系统安全性的非生产性负荷接入系统，精准控制负荷的规划、部署、注册登记、征用计划等全流程，以确保网荷互动的有效性。展望未来，有必要更加积极地利用电网的主要作用和平台的优势，将生产侧和消费侧结合起来，并积极促进源网荷储“四位一体”的协同互动。同时，应鼓励政府出台源网荷储支持性政策，不断提高电源和负荷参与互动的积极性，更好地促进清洁能源的消纳，共同为绿色能源转型提供服务，推动能源生产消费的革命。

3 互联网发展下电力源网荷储一体化项目的发展思路

3.1 加强组织和领导

充分发挥国家能源机构的组织和协调作用，通过制订相应的国家和地方能源发展计划，按照“先试点，后推广”的原则，设计各地的能源发展架构，并优先考虑将新能源开发纳入国家发展。由能源部的领导承担主要责任，接管地方能源部门的领导，并组织分类、研究和演示、评估和分析、准备和演示。制订实施计划，认真执行国家能源、电力规划，减少化石能源的使用，并进一步扩大电力供需与可再生能源消耗之间的差异。

3.2 建立协调机制

在规划层面，各投资机构积极提供规划建议，协调前期工作，实现规划整合。在建设层面，协调不同能源项目，以确保各个项目同时进行和同时运营，并促进建设一体化。在活动层面，能源局指示各机构建立管理协调机制，宣传能源多样化的意义，并促进项目运营规则和管理标准的整合。

3.3 加强监督和管理

国家能源局将在活动期间和活动结束后指导监督机构检查相关项目，并向监督部门提供有针对性的反馈意见。国家能源局和其他相关执法部门，应该对电力源网荷储一体化项目建设过程进行监督和管理，并且提出指导方针，对于发现的问题要及时督促有关部门解决。

3.4 建立安全管理机制

为了保护互联网发展下电力源网荷储一体化项目建设的安全性，需要构建相关的安全管理机制。为电力源网荷储一体化项目建设中的电源连接、负载、储能等构建相关的安全机制，加强设计、施工、运营维护过程中的安全管理。

3.5 促进互联网技术的发展

互联网在电力源网荷储一体化项目建设中发挥了至关重要的作用，在源网荷储中的数据连接、数据传输和数据共享等方面发挥了重要作用[9]。只有确保互联网技术的进一步发展，才能推动电力源网荷储一体化项目的发展。

4 总结

总而言之，我国的新能源发展迅速，并且计划在2030 年之前达到碳排放的峰值，于2060 年之前实现“碳中和”。因此，需要建立一个低碳、高效、安全的新能源综合系统，将现有的能源结构逐渐向低碳能源方向转型。现有的能源结构体系对新能源的综合利用和开发效率不高，基于互联网技术的电力源网荷储一体化项目建设对于提高能源的综合利用率具有重要的作用。通过文章的分析可知，互联网发展下的电力源网荷储一体化项目的细节以及建设措施较多。在以后的研究中，需要对电力源网荷储一体化项目建设中互联网和物联网的应用展开更深入的分析。