能源互联网研究平台, 它是一个面向能源系统数字化、智能化转型的综合性研究基础设施。
它有一个核心的目标, 这个核心目标是为了去打通能源生产环节的数据和模型壁垒, 还要打通能源传输环节的数据和模型壁垒, 也要把能源消费环节的数据和模型壁垒打通上去, 更要把能源交易全链条中的数据与模型壁垒给切断掉, 为的就是要让数据流动起来, 让模型能够通用, 从而为电网调度提供统一的研究框架, 也给分布式能源管理提供支持的技术底座, 同时也为储能优化这个关键环节去构建整体的研究体系, 还能在碳排放追踪方面提供一个坚实的技术支撑点, 这些都是它要去完成的关键任务场景要求。
该平台服务于能源领域里的科研机构、高校以及行业企业的协同创新需求, 是能源互联网这个领域里面去开展系统性研究的标准工具。
平台架构
该平台采用了三层架构进行设计, 其中数据层负责整合来自电力负荷、气象条件、设备状态以及市场交易等多源异构的数据, 并能够支持PB级别的存储空间和实时流处理模式, 同时其数据接口是遵循IEC 61970与61968标准规范的。
模型层里面包含了电力系统仿真、新能源出力预测、储能调度优化, 还有碳流追踪这些核心算法模块。它覆盖了从单机到区域电网之间多种时间尺度的仿真工作。它还支持把连续时间变化和秒级动态进行跨尺度的耦合处理。
应用层是把上述内容面向具体的研究场景进行封装的, 最终变成了标准化工具包。用户可以使用这个工具包来快速搭建实验环境。用户可以配置相关的参数。用户可以复现之前的研究成果。这一做法能够显著降低开展研究工作中的启动门槛。
核心能力
这个平台拥有五项核心的技术能力, 第一项是多能流耦合仿真功能, 这项技术支持对电、热、气、氢多种能源系统建立联合模型, 并且支持进行稳态分析和暂态分析。第二项是高比例新能源接入场景下的电力电子器件级仿真, 这一功能可以解析并网逆变器与柔性直流换流阀之间的动态交互关系。
第三项是基于数字孪生技术的设备全生命周期健康评估, 这种方法融合了运行数据与物理退化模型来进行评估。第四项是面向电力现货市场与辅助服务市场的多主体博弈建模。第五项则是分布式能源聚合体的群控策略验证。
所有的核心模块都经过了验证, 使用的验证方法是那些国际标准算例, 比如说IEEE 39节点这个标准算例, 还有IEEE 118节点这个标准算例, 这样做的目的就是为了确保仿真结果是可信的, 同时也是可以重复出来的。
落地场景
这个平台已经在很多事情上起到了支撑的作用, 具体来说, 是支撑了多项研究, 这些研究是一些非常典型的研究领域, 第一项研究是关于特高压交直流混联电网的稳定性评估的工作, 第二项研究是关于“源网荷储”协同优化调度方案的研究, 第三项研究是关于虚拟电厂参与需求响应策略设计的相关工作, 第四项研究是关于区域多能互补系统经济性分析的探讨, 最后还有一项研究是关于在新型电力系统的条件下对继电保护重构方案做的研究。
相关研究成果现在已经应用到了好多个省级电网公司那边, 去做了技术规划还有设备选型, 有一些核心的算法也被加进了行业标准编制参考文件里, 这样就成了一个有头有尾的事情, 从研究开始, 然后去验证, 再拿去用, 最后定成标准。
开放生态与展望
平台一直都非常坚持那些叫做开放架构、标准接口以及可复现的东西, 这被称作是它的设计原则。在合规这个框架下面, 研究得到的数据还有模型的权重, 是被定向地开放给那些合作机构的。
为了方便大家使用, 平台还配备了标准化的API和SDK，这么做的话, 就能把行业研究的准入门槛给降下来了。平台同时还承担着能源互联网领域的学术交流功能, 另外还要搞技术培训, 到目前为止, 已经服务了超过百家的那些合作单位。
因为新型电力系统的建设正在加速向前推进, 所以平台会持续扩展那些在氢能以及CCUS等前沿方面进行建模的能力, 以此来保持技术底座所具备的前瞻特点与完整性, 从而为能源互联网的研究工作提供那种长期的、并且稳定的基础设施支撑。
