能源互联网中信息技术的热点问题

    能源、信息、电子控制等领域的技术为能源互联网的建设与发展提供了必要条件，但是，实现规划目标还存在较多问题函待突破。本文将对能源利用、能源传输、信息获取与处理等方面涉及的潜在信息技术研究热点问题进行总结分析。

　　一、多类型能源的生产调度

　　1.1分布式能源生产装置的部署

　　能源生产特性、接入网络结构和能源特征、优化部署模型等都是该领域的研究内容，主要机遇和挑战表现在特征模型和优化指标体系方面。

　　以电力能源为例，发电方式对应相应的电力供应特征，一般地，简单地用电力容量、稳定性、电磁夹角等来描述，在明确上述参数的情况下，可以确定任何能源生产装置的供应情况，方便构建供应模型，支撑后续决策。

　　指标体系是明确规划目标的基础，相关研究还相对匾乏，选择依据还有待探讨。针对电力能源，已考虑的指标主要包括电压波动、能源损耗及能源需求变化波动幅度等。

　　1.2能源的分布式优化存储

　　能源存储载体的多样化(如计算机网络中数据中心的能源备份装置、电动汽车、智能家庭的能源存储单元等，拓宽了能源互联网优化设置手段，存储策略不仅考虑存储设备容量大小、部署位置等设置，还需考虑存储设备动态变化对存储策略的制约作用，优化存储模型、计算方法等方面存在诸多研究热点和挑战。

　　1.3多能源形式的综合调度

　　满足能源需求，实现各种能源的供需平衡是能源互联网调度的基本目标;网络状态信息、需求信息及环境影响是制定调度策略的基本依据;控制装置的设置、控制方法的制定和控制信息分发是实现高效调度的手段。能源调度架构、能源调度模型和高效计算方法构成了该方面的研究重点。

　　二、开放智能的能源传输控制

　　2.1可靠传输网络和传输机制设计

　　能源传输线路将分布于各种自然环境中，所有线路和传输机制设计都涉及到处理和响应设备失效。网络规模的扩大和用户对智能化要求的提高，可靠的传输网络规划和传输机制设计的研究重点集中在网络可靠性分析模型、安全传输机制设计和网络架构规划等方面。

　　2.2智能能源交换设备设计与优化

　　借鉴互联网的组网经验，具有连接能源网络和调节控制功能的能源路由器可以实现网络便捷部署和能源传输控制，为满足用户个性化能源需求奠定硬件基础。针对电力能源，能源交换设备的设计和优化一直是当前电子控制领域研究的重点。智能交换设备应支撑大规模发电、电力传输、电力分发、操作优化、电力销售、智能消费等方面的应用。

　　三、综合信息获取与高效处理

　　3.1基于物联网的信息采集与传输

　　依赖专网构建信息采集和传输网络面临实施成本高和时效性差的缺点，借用物联网技术实现网络设施整合是提高信息采集和传输效率的可行方式。针对能源生产、传输、调配各等阶段，选取或设计合理方案完成现有设施的整合是极具挑战性的研究方向。

　　3.2基于云计算架构的能源信息处理

　　能源互联网承载业务类型的多样化导致信息采集、信息传输、信息处理以及策略分发都要求较高的效率，支持计算密集型业务的处理架构是能源互联网所必需的技术。云计算能高效整合网络资源、提供强大信息处理能力，应用云计算成果解决能源互联网中的信息处理问题是可行方向。

　　3.3大数据技术支撑信息挖掘

　　从纷繁复杂的数据中挖掘有用的信息，更好地支撑所提供服务是大数据研究的目标。未来，能源互联网将覆盖人类生产、生活的方方面面，影响运行效率的数据包括天气、个体需求、网络状态监控信息、社会事件等，不仅数据来源广泛，数据规模也异常庞大，大数据技术的研究成果的应用将有力地保证能源互联网的服务质量，对应的处理方法也将丰富大数据技术的理论体系。

   四、其他热点问题

   除了上述3个方面的研究问题之外，作为开放运营系统，下面3个问题也应得到足够关注:

   4.1网络安全

   在信息方面，应重点关注恶意行为入侵的防范方法，信息传输和存储的隐私保护;在能源控制方面，应重点关注传输网络的可靠性分析方法，高生存性的传输机制设计等;此外，能源传输和信息传输的干扰问题也值得关注。

   4.2能源消费的激励合作机制设计

   突发需求在能源互联网仍是较难处理的问题，倡导用户合理规划能源消费，激励合作机制是较为经济的途径。为鼓励用户参与，恰当的激励元素设计和分析模型是研究的重点，博弈论可能是有效的理论工具。

   4.3能源互联网提供信息服务

   能源互联网将具有目前互联网无法比拟的覆盖和能源供给优势，具备了提供信息服务的条件，探讨能源互联网提供信息服务的模式具有前瞻意义。电力线载波通信技术支持信息网络服务、物联网融合提供移动网络接入服务、云计算架构搭建提供公共石服务等都是值得探讨的方向。