熊倩

（重慶能投長(zhǎng)壽經(jīng)開(kāi)區(qū)售電有限公司 重慶市 400000）

分布式能源系統(tǒng)致力于能源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)，并且在其中也發(fā)揮了很大的作用。雖然，我國(guó)的資源總量看起來(lái)很大，但是如果落實(shí)到人均上面，其實(shí)就屈指可數(shù)了。故可以運(yùn)用小容量、模塊化和分布式方法。它是圍繞用戶構(gòu)建的。其也能夠緩解我國(guó)出現(xiàn)能源短缺的情況。

我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)要實(shí)現(xiàn)“兼容、經(jīng)濟(jì)、集成和優(yōu)化”。就需要將電網(wǎng)從有限的封閉的狀態(tài)，變?yōu)榘踩㈤_(kāi)放的系統(tǒng)。允許更多的分布式和間歇性能源接入,實(shí)現(xiàn)交流和反饋的需求和供應(yīng)方面的數(shù)據(jù)交換。改善經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和環(huán)境整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的效率。如圖1所示。

1 分布式能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及“互聯(lián)網(wǎng)+”模式

分布式能源主要是一種以用戶建立為基礎(chǔ)的能源供應(yīng)模式，它既能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行，又能根據(jù)用戶的不同需求實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，以滿足用戶對(duì)各種供應(yīng)的需求。國(guó)際上對(duì)分布式能源的定義比較明確，分布式能源主要是在用戶端進(jìn)行高效的冷、熱、電供應(yīng)系統(tǒng)，利用系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣來(lái)產(chǎn)生能源，實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用。

目前，中國(guó)的分布式能源正處于全面發(fā)展的過(guò)程中，不斷探索分布式能源與互聯(lián)網(wǎng)科學(xué)結(jié)合的創(chuàng)新方式，實(shí)現(xiàn)能源的合理利用，降低能源損失和污染，提高系統(tǒng)本身的經(jīng)濟(jì)性?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”模型的結(jié)果的實(shí)踐思考互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展,一直以來(lái)不斷促進(jìn)經(jīng)濟(jì)形式的發(fā)展和演變,對(duì)于每個(gè)行業(yè)和行業(yè)為改革和發(fā)展提供一個(gè)重要平臺(tái),通過(guò)連接信息溝通,彌補(bǔ)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的不足,促進(jìn)行業(yè)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展,建立一個(gè)更廣泛的工業(yè)發(fā)展的平臺(tái)。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”的分布式能源智慧云平臺(tái)構(gòu)建研究

2.1 平臺(tái)架構(gòu)

（1）物理資源層：它包括服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)物理資源。一般人選擇的都是能夠?yàn)樵O(shè)備做好服務(wù)的機(jī)器。每個(gè)單元都是獨(dú)立運(yùn)行的，具有計(jì)算、儲(chǔ)存、通訊能力，都由一個(gè)共有的設(shè)備去管理。

（2）資源虛擬化層：此層次是云計(jì)算平臺(tái)的關(guān)鍵所在。包括：服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，給予最上層服務(wù)優(yōu)化的規(guī)劃。計(jì)算虛擬化采用了業(yè)界廣泛使用的KVM 技術(shù);存儲(chǔ)虛擬化采用Ceph技術(shù)，集合各個(gè)小的服務(wù)器的儲(chǔ)存內(nèi)容，并將其很好地整合在一起。使之形成了一個(gè)很大的資源池，以便給更多的客戶提供資源的共享。它所支持的標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)涵蓋了:FLAT、VLAN、GRE 和VXLAN，使得各個(gè)用戶都能夠更便捷地、簡(jiǎn)易地建立起復(fù)雜平臺(tái)接口上的各種復(fù)雜的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

（3）云服務(wù)管理層：三層架構(gòu)的核心中，最重要的就是第三層，即云服務(wù)管理層。這個(gè)平臺(tái)可謂是很了不起的。它為每個(gè)工作單元提前分配好了工作的空間，并且讓其完成自動(dòng)管理。且將其做好回收利用。自動(dòng)安裝和部署應(yīng)用程序?？蛻舻氖褂皿w驗(yàn)也是相當(dāng)不錯(cuò)的。換句話說(shuō)，也就是云平臺(tái)為自己的用戶供給了便捷的虛擬化的自助套餐。其中的基礎(chǔ)設(shè)備的構(gòu)成都可以由客戶來(lái)規(guī)定。如：服務(wù)器配置、數(shù)量、存儲(chǔ)類型和大小、網(wǎng)絡(luò)配置等。這個(gè)虛擬的平臺(tái)用戶能夠經(jīng)由自助服務(wù)的桌面將自己的要求輸入，之后的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)則交給平臺(tái)來(lái)處理。如圖2所示。

圖1

圖2

圖3

基于OpenStack 企業(yè)級(jí)實(shí)現(xiàn)，底層的服務(wù)主要基于OpenStack community edition，增加了對(duì)UNIX 小型機(jī)的支持，提高了KVM虛擬機(jī)的高可用性。應(yīng)用層的中心是企業(yè)客戶的需要，并為其供給了大多數(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施、虛擬的資源監(jiān)控，以及給客戶提供相應(yīng)的服務(wù)。外圍的服務(wù)層，有大量api，輕松實(shí)現(xiàn)了不同環(huán)境的聯(lián)通，便于用戶自建云環(huán)境。

云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù):包括虛擬服務(wù)器部署和業(yè)務(wù)計(jì)算模塊Nova，實(shí)現(xiàn)對(duì)KVM、VMware、XEN 虛擬機(jī)的管理，Power 小型機(jī)的管理;包括網(wǎng)絡(luò)管理模塊Neutron，這些一起構(gòu)成了該平臺(tái)的虛擬運(yùn)行范圍。也給參與其中的物理網(wǎng)絡(luò)類型、節(jié)點(diǎn)間的防火墻服務(wù)和VPN服務(wù)等。如圖3所示。

2.2 在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立智能網(wǎng)絡(luò)，對(duì)接分布式能源

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能量可以在任何時(shí)間訪問(wèn),無(wú)處不在,到處都是通過(guò)豐富的標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議和接口,這是一個(gè)重要手段促進(jìn)大規(guī)模分布式能源的接入,督促微小型能源發(fā)電的方法，為用戶提供了更清潔的能源。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議、信息安全接入、物聯(lián)網(wǎng)等普適能源接入的核心技術(shù)，構(gòu)建智能普適能源網(wǎng)絡(luò)，支持分布式能源的靈活接入。

2.3 互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源的創(chuàng)新發(fā)展模式

（1）分布式電站建設(shè)要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的過(guò)程，即：計(jì)劃-選址-施工-完成，直至過(guò)渡到整個(gè)運(yùn)行監(jiān)控，這些都要借助于能源互聯(lián)網(wǎng)工具，才能夠幫助我們得出最優(yōu)設(shè)計(jì)和最優(yōu)方案。

詳細(xì)地說(shuō)，在投入建設(shè)之前，先要做大數(shù)據(jù)分析，之后再綜合評(píng)估出所選地址的陽(yáng)光、氣候等自然條件。為將來(lái)得出最優(yōu)的方案提供理論依據(jù)?？s減開(kāi)資，在開(kāi)始建站以前，就可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)調(diào)配優(yōu)質(zhì)的資源。在建設(shè)管理當(dāng)中，通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、平臺(tái)、找到最優(yōu)質(zhì)的機(jī)器，以及其他需要的物品和廠商。通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺(tái)來(lái)選取。這也最大限度地做到了省時(shí)省力省費(fèi)用。省去了投標(biāo)和比較這些中間環(huán)節(jié)。這也是物聯(lián)網(wǎng)的另外一大優(yōu)勢(shì)。在起投入運(yùn)行的時(shí)候，后臺(tái)還能實(shí)時(shí)對(duì)于天氣及電網(wǎng)的運(yùn)行做好系統(tǒng)的檢測(cè)。做好大數(shù)據(jù)的比較，提前拿出比較優(yōu)異的實(shí)施方案，極大地提升了其智能化的程度。

（2）它使分布式發(fā)電、智能電網(wǎng)、用戶側(cè)服務(wù)做到有機(jī)的融合。分布式有多種，各類融合發(fā)展關(guān)鍵支撐也要靠能源互聯(lián)網(wǎng)，具體說(shuō)兩句話。一是，伴隨著能源網(wǎng)絡(luò)的再建，和銷售電側(cè)的發(fā)展，在起建立起了這樣的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之后，也才能處理好相關(guān)的信息?？蛻粼僖罁?jù)自己的需要選擇不同的用電方式。并以這樣的方式完成了用戶與分布式能源的對(duì)接。其次，開(kāi)放的生態(tài)模式被運(yùn)用于能源系統(tǒng)當(dāng)中，將分布式能源納入了其價(jià)值體系當(dāng)中，因此也誕生了不同以往的新的產(chǎn)業(yè)動(dòng)能鏈條。它由營(yíng)銷、研發(fā)、運(yùn)營(yíng)、服務(wù)，以分布式能源電網(wǎng)為核心，將智能微網(wǎng)緊密地整合在一起。能源互聯(lián)網(wǎng)在其中扮演了紐帶的角色。還綜合供熱可靠性不能降低，制造不能降低，用戶交的總的費(fèi)用，和用傳統(tǒng)能源費(fèi)用，交的費(fèi)用，比如:水價(jià)、氣價(jià)電價(jià)，熱價(jià)加在一起比現(xiàn)在低。

（3）能源互聯(lián)網(wǎng)有助于分布式可再生能源與金融的創(chuàng)新結(jié)合。現(xiàn)在說(shuō)分布式，一直說(shuō)與金融融合，投資者也在關(guān)注，有了能源互聯(lián)網(wǎng)就能融合。過(guò)去我們分布式網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行受到了阻礙，其中資金問(wèn)題是比較讓人頭疼的問(wèn)題?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”促動(dòng)下，目前的能源市場(chǎng)也正在經(jīng)受著一場(chǎng)重大的洗禮。它開(kāi)展了各個(gè)方面的與金融相關(guān)的探索活動(dòng)。利用能源互聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)特融資形式，使得之前陳舊的電站資金融合模式得到了非常大的改觀。它的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為其進(jìn)一步發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。

2.4 互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源

智能控制與群控優(yōu)化技術(shù)：

（1）分布式能源助力于智能管控系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)智能控制共同發(fā)力。使操作人員的人身自由得到了解放。設(shè)備只需要智能化程序的控制，而不再需要人去跟蹤。其按照事前制定的程序，控制好電、熱、冷負(fù)荷的管理。

（2）分布式能源與建筑物之間的完美融合。它成為了智能建筑的一部分，全面兼容建筑的系統(tǒng)化需求。提高了建筑能源的節(jié)電性能，并且也更加地安全。

（3）分布式能源機(jī)組實(shí)現(xiàn)聯(lián)合控制。由于它是由模塊集成所組合而成的，因而其要從整體上控制各個(gè)模塊部分，再根據(jù)期間的細(xì)微變化做好微觀的調(diào)節(jié)。進(jìn)而確定好各個(gè)模塊間的優(yōu)化重組關(guān)系。

（4）遠(yuǎn)程遙控。通過(guò)各種有線及無(wú)線的設(shè)備和元器件，在遠(yuǎn)程監(jiān)控各個(gè)設(shè)施的運(yùn)行。這期間主要需要注意的就是網(wǎng)絡(luò)的安全，做好各項(xiàng)協(xié)議間的協(xié)調(diào)工作。

（5）群控優(yōu)化。從整體上做好此階段之內(nèi)，某個(gè)區(qū)域的客戶對(duì)于自己所居住的環(huán)境中的天氣冷暖的變化，燃料剩余情況，儲(chǔ)能能力，這些綜合的因素，將每個(gè)用戶所占用的分布式能源做好分配。以及公共能源系統(tǒng)，進(jìn)行多系統(tǒng)容錯(cuò)優(yōu)化，杜絕資源的浪費(fèi)，達(dá)到增效降價(jià)的目的。

（6）智能電網(wǎng)技術(shù)。這一步驟是必須要完成的。建成一套完整的電網(wǎng)管理信息化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，主要用來(lái)控制近端的低電壓用戶供電的信息化供電控制，做好流量的動(dòng)態(tài)平衡，以及與其相關(guān)聯(lián)的分布式能源智能管制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。，做好智能保護(hù)的各項(xiàng)措施。

（7）信息化計(jì)量與結(jié)算系統(tǒng)。逐步完善智能化網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的會(huì)用到的各類能源產(chǎn)品，客戶與能源管控的人員，每個(gè)時(shí)段內(nèi)，依據(jù)事前已經(jīng)約定好的價(jià)格，做好計(jì)算工作，或者結(jié)算的智能系統(tǒng)。

（8）自動(dòng)信息發(fā)布系統(tǒng)。相對(duì)于相鄰的客戶之間的能源利用狀況，以及他們周圍的分布式能源的服務(wù)清形。以及燃料系統(tǒng)和公共能源供應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行發(fā)布，以上這些都是依據(jù)各個(gè)控制系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀態(tài)來(lái)進(jìn)行調(diào)整和規(guī)劃的。例如：建筑物當(dāng)中的智能化裝置、客戶能源管控架構(gòu)、帶有分布式能源的設(shè)備、儲(chǔ)能、設(shè)備運(yùn)行服務(wù)機(jī)構(gòu)、以及燃料供應(yīng)者和公共電網(wǎng)，等等。它們都在等待總的控制系統(tǒng)給自己下達(dá)實(shí)時(shí)命令，進(jìn)行狀態(tài)優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)資源共享。

3 結(jié)語(yǔ)

一句話總結(jié)上文的內(nèi)容，其實(shí)就是基于“互聯(lián)網(wǎng)+“分布式的能源，以各項(xiàng)安全的資源為基礎(chǔ)，再整合其他的運(yùn)用能源的技術(shù)，再以云平臺(tái)來(lái)運(yùn)作。為分布式能源項(xiàng)目的建設(shè)提供良好的技術(shù)支持和示范，該平臺(tái)能夠持續(xù)供給優(yōu)良的資源，給日后互聯(lián)網(wǎng)的良性發(fā)展鋪平道路。