能源互联网背景下5G网络面临的挑战

能源互联网需要将能量流和信息流进行耦合,建立全新的能源体系,分析现有的能源互联网架构及对信息通信技术的需求,结合目前5G网络的研究现状和发展趋势,阐述5G网络在能源互联网背景下面临的大规模传感器接入和组网技术、分布式能源管理、面向能源互联网的应用架构以及网络体验质量(quality of experience,Qo E)和信息安全4个方面的挑战。能源互联网是一次重大的能源变革,信息通信技术是实现能源互联网的关键技术之一,综述能源互联网背景下5G网络面临的挑战,为未来能源互联网中信息通信技术的应用指明方向。     

基站降耗与通信电源休眠节能技术

本文根据基站设备工作状况,建立了基站能效逻辑的模型。根据此模型研究了基站能耗的级联效应。在此基础上重点研究了通信电源设备的节能问题.提出了通信电源的休眠节能技术,并给出通信电源系统采用休眠节能的实验和应用数据。应用结果表明了通信电源休眠节能模式对降低基站能耗的有效性。     

计及参与调峰辅助服务的智慧基站光储系统优化运行策略研究

随着5G基站建设不断推广,基站能耗大、成本高的问题备受关注。通过光储系统的配置和优化运行,并进一步参与调峰辅助服务,可有效提升5G基站用能的经济性,同时实现绿色能源在5G基站中的规模应用。因此,针对5G基站光储系统参与电网调峰辅助服务的经济性开展了研究。首先,根据基站负荷特性和不同调峰时段建立了考虑光储系统参与调峰辅助服务的优化目标模型;然后,采用CPLEX优化求解工具进行优化模型的求解,获取储能的最优容量和运行策略;最后,构建了储能单独参与调峰、光储联合参与调峰等场景,通过算例分析了不同调峰模式对储能的优化配置容量和5G基站用能成本有较大的影响,可为5G智慧基站光储系统参与调峰辅助服务的优化运行提供了参考。     

通信运营商基站智能化用能监测的应用研究

为了能实现对运营商基站的能耗进行科学的监测和管理,本文以物联网、大数据、云计算等技术为基础研究提出了网络化、智能化的绿色基站用能监测系统。文中分析了如何通过电力计量仪表、电流互感器来实现对基站、基站设备的能耗数据进行采集计算并传输至用能管理平台进行数据统计,并结合业务数据对基站能耗进行综合分析。针对基站智能化用能监测的一次性改造成本投入问题,在文中也尝试研究了如何利用政府、电网企业、能源服务企业、用电企业的力量,实现电力需求侧管理应用落地的运作模式。     

智能控制系统在数据机房中的应用

结合当前绿色机房建设的特点,在传统数据机房建设的基础上,采用智能化IT节能技术和模块化设计,将绿色空调协同控制、机房环境监控与能耗管控、智能综合控制融为一体,充分提高绿色能源占比和能源使用效率,实现信息机房的综合智能管控。     

计及5G基站负荷概率特性的配电网扩展规划方法

受通信负载随机性与间歇性的影响,5G基站负荷表现出不确定性.为解决大规模5G基站接入后配电网扩展规划难度增大的问题,本文首先根据5G基站的通信物理设备组成,推导出5G基站在给定时间内的能耗计算模型.在此基础上,分析了不同建筑群的用户分布、不同建筑群内用户接入特性和不同业务的流量特性对5G基站能耗大小的影响,建立了5G基...     

数字新基建在公园城市能源互联网建设的落地与实践

"新基建"是国网公司立足于高新科技的基础设施建设,聚焦大数据中心、工业互联网、5G应用及人工智能4个领域,明确建设能源互联网新战略下的数字新基建工作思路。国网天府新区供电公司有机融合了天府新区"公园城市"的建设理念,提出基于工业互联网和5G技术的综合能源服务平台,构建基于能源互联网的开放共享、绿色环保、智能高效的公园城市绿色生态体系。首先,简单介绍了"5G+工业互联网"技术;然后,介绍了综合能源系统的功能;最后,提出了一个以客户为中心、逐步构建产业生态圈、可持续发展的综合能源服务平台方案,并聚焦天府新区兴隆湖示范区落地实施,获得了卓有成效的建设成果。     

含规模化5G基站租赁共享储能的配电网混合博弈优化调度

传统供电方式下规模化5G基站面临高昂运行成本,为进一步协调5G基站电源侧能源结构低碳经济转型与电网侧灵活性调节能力提升,文章提出了一种含规模化光伏集成5G基站租赁共享储能系统的主动配电网混合博弈优化调度方法。以主动配电网为主体,多电信运营商与共享储能运营商组成5G基站联盟为从体,构建主从博弈优化模型,并采用二分法进行求解,得出主动配电网最优分时电价策略与5G基站联盟优化运行策略。考虑5G基站联盟各主体间的电量交互与成本分摊,基于纳什谈判理论构建多电信运营商与共享储能运营商合作博弈运行模型,并将其等效为5G基站联盟运营效益最大化子问题与电量交易支付谈判子问题,在此基础上,提出基于交替方向乘子法的分布式算法进行求解。最后,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

2013绿色通信:以机房基站为节能主战场

在能源日益短缺的今天,通信业的高能耗问题越来越引起关注,人们对绿色通信的呼声也越来越高。2013年是"十二五"承上启下的重要一年,通信业面临的节能减排形势更加严峻,3大运营商正进行一场大刀阔斧的改革,以机房基站为主节能战场,开始向数据中心领域蔓延,积极推进绿色通信网络的建设。随着运营商深入开展机房基站的节能减排工作,相关设备亟需升级改造,将给通信设备产业的发展带来刺激性作用。     

建筑光伏一体化在通信局站的应用初探

随着通信事业的飞速发展,通信行业能耗成本不断增加。响应国家关于建设节约型社会的号召,在通信网络运营生产工作中大力加强节能减排、利用可再生能源是当前通信运营商的一项重要工作。在可再生能源应用中光伏发电应用最为广泛,建筑光伏一体化是光伏发电应用中最接近生活的一种,是绿色节能环保理念的完美体现。结合实际通信局站情况,提出建筑光伏一体化技术方案和经济分析。     

多接口能源路由器主回路结构及功能仿真

能源路由器是构成未来能源互联网的重要设备。在分析基于能源路由器的分布式能源共享方式的基础上,分析了能源互联网对能源路由器的基本要求,并提出了一种基于电力电子变换器的模块化多接口能源路由器主回路结构,包括储能及其变换器,公共直流母线和能源接口,其中能源接口根据其用途可分为网络能源接口和本地能源接口。简要介绍了能源路由器各个模块的控制策略,在相应控制策略下,能源路由器一方面能够满足本地分布式电源的接入和负荷的供电需求,另一方面能够控制其多个网络能源接口的交换功率,实现多个能源路由器之间或与外部电网之间能量的点对点传输,即能源路由功能。提出了一种能源路由器储能和各网络能源接口之间的能量管理策略,能够实现分布式电源就地消纳及能源的网络共享。在MATLAB/Simulink环境下建立了能源路由器仿真模型,对能源路由器的动态响应特性和能量管理策略进行了仿真,结果验证了所提出的能源路由器主回路结构及控制策略的正确性和有效性,验证了能量管理策略的可行性。     

多能流能量管理研究:挑战与展望

多能流耦合是能源互联网和综合能源系统区别于智能电网的关键特征之一。多能流能量管理面临三方面挑战:多能流耦合、多时间尺度和多管理主体。总结了国内外的研究现状,展望了多能流能量管理的研究趋势和重点:多能流实时建模与状态估计;多能流多时间尺度安全分析与安全控制;多能流混合时间尺度优化调度;多能流能量管理系统设计、开发和验证。     

城市能源互联网功能体系及应用方案设计

北京延庆地区拥有全国最大的微电网群和丰富的可再生能源。依托北京延庆智能电网创新示范区建设工程,分析了延庆地区的新能源基础条件和特征,从能源供给/消费形式、承载能源输送的主要载体、管理决策与公共服务等几个方面阐述了示范区建设内容,构建了能源互联网的应用框架模型,详细阐述了支持广域潮流流动的交直流主动配电网、分层分区的分布式智能调控管理和开放的公共服务模式,探讨了未来的管理和商业模式的探索方法和途径。     

基于社区能源网的电能路由器设计

随着分布式发电及储能设备的广泛应用,基于新能源和互联网技术的能源互联网建设得到快速发展。连接电网、分布式发电设备、储能设备以及负荷的电能路由器的设计,可以满足能源互联的需求,从而实现对负荷用电和分布式电源发电的优化调度管理。提出社区能源网络的基本构成,电能路由器作为其最小终端,控制和调度家庭发用电系统。在分析电能路由器设计需求的基础上,提出基于固态变压器的即插即拔、多输入多输出的电能路由器方案,实现连接家庭发用电系统的新能源出力、储能设备和负荷并进行统一的控制和调度。     

充电负荷聚合商参与绿色证书交易的运营模式与关键技术

充电网络是能源互联网的典型场景之一,深入研究充电网络运营模式与关键技术,可以有效缓解电动汽车充电负荷给电力系统带来的冲击,同时可以为促进大规模可再生能源消纳提供支撑。计及可再生能源配额制政策背景,提出了充电负荷聚合商的定义及运营框架,并针对充电负荷聚合商参与绿色证书交易市场的驱动力进行分析,进而构建了充电负荷聚合商内外2级绿色证书交易模式,并针对绿色证书交易与碳排放权交易、电力市场交易的耦合机理,建立了多市场协调机制。最后依据绿色证书交易模式,通过感知层、网络层、平台层、应用层4个维度,提出了针对充电负荷聚合商的绿色证书交易系统设计构想,支撑充电负荷聚合体系的发展与建设,为中国多类型、多场景下的能源互联网商业模式设计及其发展路径构建提供了参考。     

面向能源互联网的微平衡调度交易设计

能源互联网旨在突破化石能源的制约,整合多种能源综合互补,探索能源生产与消费的发展模式。文中将电能作为能源系统的主要能量支撑,首先在系统协调分解与帕累托最优的经济学基础上,表征了能源互联网微平衡遵循的经济学理论;进而对比了传统集中调度机制,阐释了能源互联网的微平衡调度机制,并对微平衡交易主体、交易模式、交易机制进行了分析;最后建立了能源互联网交易激励分摊机制,协调能源互联网的调度交易计划与区域各方利益关系。     

园区型能源互联网的特征及其能量管理平台关键技术

为充分发挥园区型能源互联网在整合区域能源,实现横向多能互补,促进纵向"源-网-荷-储"协调运行方面的作用,文章在总结园区型能源互联网特征的基础上,研究了其能量管理关键技术。首先,阐述国内外能源互联网的产生背景、研究现状,分析能源市场环境下园区型能源互联网发展的必要性,并建立了能源互联网类型的细致划分模型;其次,立足能源领域供给侧改革和工业园区经济可持续发展的理念,强调了园区型能源互联网的概念,给出典型架构并分析了其相对于广义能源互联网的特征;最后分析了园区型能源互联网能量管理平台中信息感知、源-荷双端预测、多能源协调调度、高级应用服务等关键技术,并对园区型能源互联网的未来发展趋势提出了建议。     

离网型微电网稳态功率控制策略研究与实践

为了更好地解决离网型微电网的“源-荷”匹配问题,减轻以往能量管理过多依赖预测信息的弊端,在对储能电池SOC状态的变化趋势研究和工程实践的基础上,针对不同运行方式和运行场景,采用了基于专家规则的控制策略,充分利用微网能量管理系统的一体化数据采集和处理,保证能量管理可以依据储能SOC所属区间,按照事先制定的策略表,进行微网的稳态功率调控。在实际工程应用中,合理地设计了功率控制的控制网络,保证控制的快速性和准确性。该控制方法实现了光伏、风电、蓄热锅炉的功率自动控制,提高了离网型微电网稳态“源-荷”平衡控制的准确性和鲁棒性。     

能源互联网背景下的电力储能技术展望

基于能源互联网的特征,给出了广义电力储能的定义,提出了储能在能源互联网中的2种应用模式。对电化学储能、电动汽车、储热、储氢等将在能源互联网中发挥重要作用的储能技术现状进行了分析,并对储能在能源互联网中的关键应用技术进行了探讨。指出了新能源发电和储能的协调规划和调度技术、基于储能的能源路径和能源分配策略、储能与能量转换装置的集成设计和协调配置、考虑储能的能源交易机制是储能在能源互联网应用中的几项关键技术。