全球能源互联网研究院物力集约化管理实践与创新

全球能源互联网研究院是国家电网公司为响应党中央提出的全球能源互联战略构想而成立的高端直属研发机构。近年来,按照公司依法从严治企的要求,以公司物力集约化管理理论为支撑,结合自身发展实际,着力提升物力资源集约管控能力,通过采取一系列先进做法,已逐步建立一整套集中统一、精益高效的物资管理体系。物力集约化管理的涵义随着近年来国内外企业对供应链管理方面的研究范围不断扩大,2013年国家电网公司提出了“物力集约化管理”的概念。

面向全球能源互联网的电力大数据基础体系架构和标准体系研究

在充分研究调研大数据应用现状、智能电网大数据发展趋势的基础上,文章从数据源、数据管理、数据计算和数据应用等4个层面提出一套适用于全球能源互联网的电力大数据基础体系架构,并从功能、技术和部署的角度进行阐述,另外制定了电力大数据相关管理规范和应用标准体系,建立了电力大数据实时分析与离线分析场景的应用框架,支撑全球能源互联网环境下的电力大数据分析和决策。

全球能源互联网信息通信标准体系架构研究

全球能源互联网的发展,对支撑其发展的信息通信技术提出了更高的要求,信息通信标准体系的研究工作也亟需推进。重点对面向全球能源互联网的信息通信技术及其标准体系展开分析,首先提出全球能源互联网信息通信体系架构模型及其标准构建原则,然后重点论述标准现状及发展趋势,最后对标准体系的国际化突破方案提出一种思路。

可信计算技术在全球能源互联网信息安全中的应用

全球能源互联网以电力系统为核心,以分布式可再生能源为主要一次能源,结合先进的网络与信息技术,具有覆盖范围广、能源输送能力强、稳定安全、低碳环保等优势,是实现世界范围内能源利用可持续发展的重要途径。网架坚强、广泛互联、高度智能和开放互动是全球能源互联网的四大重要特征,这些特征使得全球能源互联网的通信环境变得复杂多样,信息安全风险显著增加。文章重点研究了如何将可信计算技术应用于全球能源互联网信息通信基础设施,以便从根本上保障信息通信设备、网络通信、智能电子设备以及业务互动的信息安全,并对在未来全球能源互联网环境下可信计算技术的推广和应用进行了总结和展望。

能源互联网环境下基于用户行为的电网终端可信接入技术研究

未来能源发展的基本格局将以电力为中心,能源互联网可理解为将大量分布式能源节点互联起来,实现能量对等交换和共享的智能电网。随着全球能源互联网的发展,国家电网公司逐渐在信息外网开展互动化业务系统应用,电网智能终端的广泛使用在加快电网发展的同时也带来了安全隐患。文章基于可信网络连接的思想,提出了基于用户行为的电网终端可信接入方法,在对终端进行身份认证和平台完整性验证的基础上,增加了对用户行为进行周期性可信判断的过程,从而实现了终端的全过程实时管控,解决了电网终端的安全可信接入问题。

面向能源互联网的大数据关键技术研究

随着能源互联网的不断发展,越来越多的业务数据被采集和存储,如何从这些数据中挖掘出对能源互联网运行有用的知识至关重要。文章从数据源层、数据管理层、数据计算层以及数据应用层等4个层面构建面向能源互联网的电力大数据体系架构,在此基础上,详细描述面向能源互联网的大数据智能化高效分析挖掘技术和面向能源互联网的信息物理融合安全技术。通过对能源互联网大数据分析和安全技术的总结,为能源互联网安全、可靠、高效运行提供重要的依据。

能源互联网下用户侧信息通信网络研究

能源互联网下用户侧的信息通信网络与传统电网相比会发生很大变化。为了更好地研究和设计能源互联网下的用户侧信息通信网络,文章研究了能源互联网用户侧的关键应用,根据应用的特点提出了用户侧信息通信网络方面值得关注的研究点,对基于软件定义网络的能源互联网信息通信网络进行了可靠性仿真分析。仿真结果表明,软件定义网络在可靠性方面契合能源互联网的通信需求。

基于全球能源互联网的电力系统仿真分析

针对全球互联电网建模的一些基本问题以及建模仿真对系统数据的需求进行分析,提出一种用于稳态潮流分析的基本建模方法。同时分析由故障引起的暂态稳定性、低电压穿越能力和动态特性等问题。研究表明,因为仿真能力和研究系统的限制,全球能源互联电力系统建模最基本的方法仍然是网络等值和实时数模混合仿真。全球互联电网,尤其是含有高压直流输电系统的互联系统的建模仿真对高性能仿真实验室的建设提出新的需求。

社会能源互联网:概念、架构和展望

能源互联网是以用户为中心,通过不同系统中设备的实时交互,实现用户灵活使用各种能源的智慧系统。因此,人是能源互联网的重要组成部分,人的行为以及人与人之间的交互对系统的运行、规划、监管和市场等方面具有重要的影响。基于此,该文从能源互联网的社会属性出发,以人与多能流系统的交互影响为着重点,提出了社会能源互联网。首先从人与系统的交互关系、多学科融合以及多维一体化角度阐述了社会能源互联网的重要性和内涵。其次,论述了考虑社会网络的多能流（能源流、交通流、社会流和信息流）耦合系统的物理特性和研究框架,描述了考虑人的行为的社会能源互联网的规划和运行模型以及协调运行模式。最后,对社会能源互联网的研究方向进行了展望。

能源互联网中4G无线通信业务模型分析

随着能源互联网建设的展开,利用4G网络技术为智能电网业务提供更好的通信服务正受到广泛关注。为了满足电力行业的发展需求,本文分析了4G技术的优势,研究了智能电网的输电、变电、配电、用电四个环节的业务需求和业务特征,区别于传统通信业务,研究表明电网业务具有上行业务为主这一重要特性。为验证4G网络的对电网业务的承载能力,本文建立了4G技术下的电力业务承载模型,从覆盖场强、连接概率等角度验证了4G技术的可行性,得出了4G技术能为智能电网带来强有力的技术支撑。

丹麦区域能源互联网发展综述

区域能源互联网作为加速促进世界向可持续能源转变的重要手段之一,在近期倍受关注。丹麦是世界上较早使用以区域供暖为主的区域能源手段来解决能源问题的国家,目前正在积极推动向具有综合能源特性和以灵活性交易为互联手段的区域能源互联网的转型。文章对丹麦区域能源互联网的发展历史和现状作了简要介绍;对相关的理念和示范经验给出了具体描述;指出了当前区域能源互联网在技术上所遇到的瓶颈。文章将会为中国的区域能源互联网发展提供国际上的经验与参考。

对等网络与能源互联网安全

对等网络技术在互联网中得到了广泛的应用,它具有的自愈、自组织等特性可以满足能源互联网在高可靠性、节点即插即用等方面的需求,但对等网络也带来了新的安全威胁。研究了对等网络的抽象特征,分析了在能源互联网中应用对等技术将面临的主要安全威胁,并给出了相应的安全建议。

电工膜用高纯聚丙烯脱灰技术研究

开发低灰分聚丙烯专用料、突破国外“卡脖子”技术,对于我国BOPP薄膜行业乃至整个电力电容器产业都具有重要意义。设计了“己烷+乙酰乙酸乙酯”双组分复配洗涤溶剂体系,针对本身灰分含量较低的聚丙烯树脂进行深度洗涤脱灰处理,进一步降低ZN催化剂体系下残余在聚丙烯内的残余的Ti、Mg和Al元素,得到了低于20μg·g^(-1)的聚丙烯粉料,灰分脱除率可达70%以上。针对洗涤剂种类、洗涤时间、洗涤温度和洗涤配比等工艺进行了系统研究,对聚丙烯产品的理化性能和电气性能等进行表征。结果表明洗涤前后的薄膜击穿强度从562.3提升至632.8 kV·mm^(-1),电导率从2.0×10^(-11)降低至1.0×10^(-11) S·m^(-1)。

高性能8xxx系铝合金材料研究进展及其在电力电缆领域的应用

针对电力电缆行业“以铝代铜”的应用发展需求,通过对新型铝合金材料研发、铝芯电力电缆的技术、经济特性及其国内外应用现状与标准化情况的调研分析,阐述了铝芯电力电缆的导体材料及连接金具的性能要求和主要制备工艺方法,对比了国内外主要技术特点,提出了高压铝芯电力电缆研制的可行技术路线。

含储氢及电蓄热的园区综合能源系统优化配置

考虑到综合能源系统(integrated energy system,IES)的经济性和节能性,以及储氢及电蓄热系统在电力调峰方面的重要作用,设计了一种包含储氢及电蓄热系统的园区综合能源系统,并提出系统的容量配置方法及优化调度策略。首先提出系统结构,并建立关键设备的数学模型;然后以系统综合能量成本最小为优化目标,提出系统优化设计模型;最后运用粒子群算法(partide swarm optimization,PSO)与Gurobi结合的双层求解方法对优化模型进行求解。算例结果表明,所提园区综合能源系统能够将电-气-冷-热联合规划,合理分配资源;与园区原有供能系统相比,储氢及电蓄热系统可降低电、热、冷的用能成本,提高系统的经济性,具备在需求侧推广的潜能;综合能源系统可有效利用低谷期电能,具备较强的移峰填谷能力。

钛酸钡三维复合材料微观结构与电学性能研究

压电材料可实现机械能与电能的相互转换,采用增材制造的方式,将具有压电性能的钛酸钡(BaTiO_(3),BT)功能陶瓷材料打造为三维结构。通过对比PDMS、BT/PDMS和三维(BT)/PDMS柔性复合材料的介电频谱测试结果,发现三维结构有助于提升复合材料的介电性能。同时,在一定的循环压力下对比了以上三者的输出电压,表明三维结构能大幅提升复合材料的输出电压,且极化后内部电势场的建立将3D-BT/PDMS的输出电压提升至250mV。可见3D-BT/PDMS复合柔性聚合物具有优异的电能转换能力,在柔性电容器和柔性传感器等领域有巨大的应用潜力。

基于边缘计算的输电线路在线监测通信组网技术研究

为解决输电线路在线监测系统中现有通信覆盖存在盲区和通信链路的实时性需求,提出一种基于边缘计算的输电线路在线监测通信组网方案。面向现有在线监测设备的新需求,设计输电边缘计算设备的功能架构和通道自动切换流程,利用3G/4G/5G、2.4 GHz、5.8 GHz等不同通信制式的传输特性,使用输电边缘计算设备设计输电线路通信组网实施方案,并进行现场应用分析。试验表明该方案能实现输电线路的实时在线监测,为输电线路的在线监测与故障巡检提供新的思路。

基于计算卸载的电力物联网能效优化研究

基于异构网络架构,考虑基于三层计算的电力物联网移动边缘计算架构,构建了各层计算的能量消耗模型和延迟模型,实现智能移动设备的任务从本地计算卸载到小基站的边缘服务器和宏基站边缘云服务器进行计算。针对电力物联网计算卸载的能耗最小化问题,采用变量替换分解问题,并利用目标函数单调性进行理论推导,得到优化的参数解。仿真结果表明,通过与其他方案相比,所提优化方案可以在较小的延迟条件下,实现优化的节能效果。

单变压器分区互联装置接地故障特性研究及控制保护策略设计

基于模块化多电平换流技术的分区互联装置在城市电磁环网解环方面具有广阔的应用前景,该文重点研究单变压器分区互联装置交流系统单相接地故障和直流系统单极控制接地故障的故障特性。针对交流单相接地故障引起零序电压问题,分析零序电压对故障穿越策略的影响,提出零序电压策略,降低故障情况下的直流侧过电压水平。针对直流单极接地故障引起的交流电流直流偏置问题,分析交流电流直流偏置机理,推导故障情况下交流电流的数学表达式,提出基于切除子模块和闭合子模块旁路开关的保护动作策略。在PSCAD/EMTDC中建立单变压器分区互联装置系统模型,通过仿真分析验证保护控制策略的正确性。

多种新能源接入通信网的差异化QoS研究

由于新能源接入网以不同的通信协议为基础,不同协议中各类报文传输的可靠性和时延需求在电网中需要得到保证,因此文章对电网差异化QoS原理进行研究。文章主要研究数据流分类及标记技术、数据流量管理及整形技术、拥塞管理和规避机制以及几种经典队列调度算法的比较,给出了标记技术映射导则、令牌桶原理的应用和拥塞解决方法,详细介绍了QoS实现的关键步骤和主要技术,为实现电网差异化QoS提供原理支持。