下载文档原格式
摘要：随着互联网和新型能源发电技术的成熟，能源互联网成为连接能源生产和能源消费，与源、网、荷、储、人等各能源参与方互联的基础平台，能够实现互联网式的双向交互、平等共享及服务增值。
"源-网-荷-储”各环节协调互动是实现能源互联的关键功能之一。
在髙速公路应用领域，该应用还缺乏有效的投资热情。
文章结合高速公路服务区的运营特点，介绍“源-网-荷-储”的应用环境，提出适合高速公路建筑物的光伏储能发电系统设计方案，并进行了能源、经济、社会、环境的效益分析。
关键词：光伏产业：新能源；发电“源■网■荷■储”智慧能源微电网在高速公路建筑物上的应用研究■文/张俊党的十九大提出加快电网基础设施网络建设，对推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系等也提出明确要求。
如何提供清洁稳定、绿色环保的电能，满足用户使用成为发电端需要思考的问题。
截至2019年底，我国高速公路总里程已突破14万公里，目前新能源在高速公路建筑物的应用还没有达到广泛使用的状态，而“源-网-荷-储”作为一种新能源技术正在被行业逐步接受，其设计多源信息融合、馈线级负荷预测、配电网运行控制等协调优化控制策略，从而提升主动配电网的安全可靠运行的能力、加强多样化负荷参与电网调峰，有助于分布式电源的合理配置与消纳。
1.光伏市场发展现状分析国家《关于太阳能发展“十三五”规划中期评估报告》，强调了光伏仍是国家重点支持的清洁能源，未来会得到更多支持。
党的十八大以来，我国能源发展成就显著，在国际能源治理格局中的作用不断提升，逐渐从“跟跑者”向“领跑者”转变，国家能源安全得到有效保障。
首先，我国既是全球第一大能源生产国，也是第一大能源消费国，形成了领先世界的绿色低碳发展国际竞争力。
其次，能源科技创新成果显著。
百万千瓦超临界煤电机组技术、非常规天然气勘探、特高压输电、“华龙一号”三代核电等也走在了世界前列。
再次，能源国际合作产生重大影响，“一带一路”能源合作亮点纷呈，逐步从全球能源治理的重要参与者、贡献者进一步向舞台中心迈进，不断提升国际能源领域的话语权和影响力。
源网荷储可行性研究报告一、前言随着互联网的发展，电子商务业务规模不断壮大，人们在网上购物、理财、社交等日常活动的频率也在不断增加。
与此同时，随着人们对网络安全和数据隐私的担忧增加，传统的云存储已经不能满足人们的需求。
此时，源网荷储作为一种全新的互联网技术，受到了越来越多的关注。
本报告对源网荷储的可行性进行研究，分析其在当前互联网环境下的优势和不足，并提出相关建议。
二、概述源网荷储是一种分布式存储技术，其核心思想是将数据分散存储在全球范围内的用户设备中，实现去中心化的存储方式。
该技术借助区块链等加密技术实现数据的安全存储和传输，同时降低了数据中心的能耗和成本。
由于源网荷储技术的特点，它在数据安全性、存储可靠性、成本效益等方面具有显著优势。
因此，源网荷储技术在互联网领域具有较大的发展潜力。
三、市场需求分析1. 数据安全需求随着互联网的发展，数据安全问题越来越受到关注。
企业和个人都对数据的安全存储和传输提出更高的要求，传统的云存储技术已经不能满足这些需求。
源网荷储技术通过加密算法和分布式存储方式，可以更好地保护数据安全性，满足用户的需求。
2. 存储成本需求随着数据量的不断增加，传统的数据存储方式成本较高，对个人和企业来说都是一笔不小的开支。
源网荷储技术通过去中心化的存储方式降低了数据中心的运营成本，可以降低用户的存储成本。
3. 环保节能需求传统的数据中心存储方式需要大量的能源供应，给环境和资源造成了一定的压力。
源网荷储技术通过分布式存储方式，可以降低数据中心的能耗，实现环保节能。
四、技术优势分析1. 数据安全性源网荷储技术通过加密算法和分布式存储方式，可以更好地保护数据安全性，降低数据泄露的风险。
2. 存储可靠性源网荷储技术将数据分散存储在全球范围内的用户设备中，即使部分设备损坏，也不会导致数据丢失，提高了存储可靠性。
3. 成本效益源网荷储技术通过去中心化的存储方式降低了数据中心的运营成本，可以降低用户的存储成本。
浅谈配电网“源网荷”互动运行技术发表时间：2018-04-16T11:44:40.017Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：刘勇超1 刘继彦1 游菲1 张海静1 辛欣1 张海[导读] 摘要：配电网作为电网的重要组成部分，连接着电网和客户，具有重要的作用，配电网的安全性、可靠性关系到整个电网的安全可靠。
（1国网山东省电力公司泰安供电公司山东泰安 271000；2国网山东省电力公司电科院山东济南 250000）摘要：配电网作为电网的重要组成部分，连接着电网和客户，具有重要的作用，配电网的安全性、可靠性关系到整个电网的安全可靠。
电力系统的经济性、现代化、智能化也是通过配电网体现出来的。
随着技术的发展，虽然配电网发生了巨大变化，但是多种分布式电源的大量接入和用户侧多元性负荷剧增依然给传统配电网带了巨大挑战。
如何提高配电网的灵活性、经济性、高效性，如何提高分布式能源的利用率，如何提高客户的参与度与主动性已成为国际电气学界关注研究的重点。
关键词：“源网荷”；源网协调；网荷互动1.1“源网荷”互动运行内涵“源网荷”互动运行是指电源、电网、负荷三者之间通过协调互动以实现对能源资源最大化最高效的利用，提高能源、电网设备的利用率。
主动配电网“源网荷”互动运行以更高效、更经济、更安全、更智能的方式提高配电网随机、动态情况下的功率平衡能力为目标。
传统配电网基于确定性理论的分析、研究源、网、荷三者的关系，其控制方式为电源跟踪负荷行为进行变化调整，控制方式单相，且没有形成互动关系，如图2（a）所示。
主动配电网中，由于源、网、荷三者均具备一定柔性特征，因此将呈现出全面的“源网荷”互动关系。
主动配电网中“源网荷”互动运行模式主要有源源互补、源网协调、源荷协调和网荷互动等多种互动方式，如图2（b）所示[2]。
（a）传统配电网“源网荷”划分及运行关系（b）主动配电网“源网荷”划分及互动关系1.2“源网荷”互动运行模式（1）源源互补随着分布式电源的广泛并网，未来电网中的一次能源将呈现出多样性，其空间和时间将具有一定的互补性，同时随着大规模储能技术和设备发展与应用，未来配电网中能源将具有更强的相关性和动态广域互补性[3，4]。
电力源网荷储一体化和多能互补电源建设方案一、实施背景随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，电力行业面临着诸多挑战和机遇。
为了实现电力系统的可持续发展和优化供需匹配，电力源网荷储一体化和多能互补电源建设方案应运而生。
该方案旨在通过整合电力源、电网、负荷和储能设施，实现电力系统的高效运行和能源利用。
二、工作原理1. 电力源网荷储一体化：通过将分散的电力源（如风电、光伏等）与电网相连，实现电力的双向流动和互联互通。
同时，通过智能电网技术，将负荷需求和电力供应进行动态调整，以实现电力系统的平衡和稳定。
2. 多能互补电源建设：通过多能互补的方式，将不同能源（如风能、太阳能、水能等）进行有效整合，以实现能源的高效利用和供应的多样化。
三、实施计划步骤1. 建设电力源网荷储一体化基础设施：包括建设智能电网、电力储能设施等，以实现电力的双向流动和储能。
2. 推动电力源网荷储一体化技术创新：包括智能电网技术、电力储能技术等的研发和应用，以提高电力系统的可靠性和效率。
3. 多能互补电源建设：通过建设多能互补的电力源，如风力发电、光伏发电等，以实现能源的多样化供应。
4. 优化电力系统运行管理：通过建立电力系统运行管理平台，实现对电力源、电网、负荷和储能设施的综合调度和优化。
四、适用范围该方案适用于各类电力系统，包括传统电力系统和新能源电力系统。
尤其适用于能源资源丰富、能源供需矛盾突出的地区。
五、创新要点1. 电力源网荷储一体化：通过整合电力源、电网、负荷和储能设施，实现电力系统的高效运行和能源利用。
2. 多能互补电源建设：通过多能互补的方式，实现能源的高效利用和供应的多样化。
3. 智能电网技术：通过智能电网技术，实现对电力系统的动态调整和优化。
六、预期效果1. 提高电力系统的可靠性和稳定性，减少电力供应中断的风险。
2. 实现电力系统的高效运行，提高能源利用效率。
3. 降低能源消耗和碳排放，促进可持续发展。
七、达到收益1. 降低电力系统运营成本，提高经济效益。
源网荷储一体化解读1. 引言随着我国经济的快速发展，能源需求不断增长，传统的能源供应模式已无法满足日益增长的需求。
为解决这一问题，我国提出了“源网荷储一体化”的发展战略，旨在实现能源的可持续发展，提高能源利用效率，保障能源供应安全。
本文将从源、网、荷、储四个方面对这一战略进行详细解读。
2. 源2.1 清洁能源发展源网荷储一体化战略强调发展清洁能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能等。
清洁能源具有绿色、低碳、可再生的特点，是未来能源发展的重要方向。
政府应加大对清洁能源的政策支持力度，推动清洁能源技术研发和产业化，提高清洁能源在能源结构中的比例。
2.2 能源供给侧改革能源供给侧改革是源网荷储一体化战略的重要组成部分。
通过优化能源结构，提高能源利用效率，降低能源成本，实现能源供应的稳定和可持续发展。
具体措施包括淘汰落后产能、加强能源监管、推广高效节能技术等。
3. 网3.1 智能电网建设网是连接能源供应和消费的重要环节。
智能电网具有高度自动化、智能化、信息化等特点，能够实现能源的高效传输和分配。
政府应加大对智能电网建设的投入，推进电网技术升级，提高电网运行效率。
3.2 电网调度优化电网调度优化是实现源网荷储一体化的重要手段。
通过科学的调度策略，实现清洁能源与传统能源的合理配置，提高能源利用效率。
同时，电网调度还应考虑负荷特性，实现电力供需的平衡。
4. 荷4.1 需求侧管理荷是能源消费的终端。
通过需求侧管理，提高能源利用效率，降低能源消费成本。
具体措施包括推广节能产品、实施节能政策、开展节能宣传等。
4.2 负荷峰值削峰填谷通过技术手段，实现负荷峰值的削峰填谷，降低能源消耗。
例如，推广储能技术，实现负荷的灵活调节；鼓励企业在负荷低谷时段进行生产，减少高峰时段的能源消耗。
5. 储储能技术在源网荷储一体化战略中具有重要地位。
储能技术可以解决清洁能源的波动性问题，提高电网的运行稳定性。
政府应加大对储能技术的研究与产业化支持力度，推广储能技术在能源领域的应用。
源网荷储技术应用的研究摘要随着电力系统的不断发展，电网的安全性和可靠性已经成为能源行业的重要问题。
如何实现可持续发展、减少环境污染，并确保电网的稳定性和安全性，成为了电力系统优化的关键问题。
本论文旨在研究源网荷储技术在电网中的应用，探讨其优势和挑战，分析其实现方法，从而为实现电网的可靠性、稳定性和可持续发展提供理论和技术支持。
本文通过文献综述的方式，系统介绍了源网荷储技术的概述和在电网中的应用。
关键词：源网荷;储技术;应用研究一、绪论1.1 研究背景随着电力系统规模的不断扩大和新能源的快速发展，电力系统面临着诸多挑战，如需求与供给的不平衡、电力质量问题等。
为了解决这些问题，目前已经有不少研究关注到源网荷储技术的应用。
该技术结合了源、网、荷、储等多方面的资源，通过数字化技术的支持，实现了资源的智能友好、协同互动，从而提高了电力系统的安全性、可靠性和经济性。
然而，目前源网荷储技术在应用过程中仍然存在一些问题，如电网安全性的保障、储能电池的耐久性和成本问题等。
因此，有必要进一步研究源网荷储技术的应用，并探究如何有效地解决这些问题。
为了解决以上问题，本研究将采用虚拟同步发电机技术，并优化控制方式，为系统提供调频、调压、调峰和调相支撑，从而提高新能源并网的友好性。
此外，本研究还将结合物联网技术，实现传统意义上的变电设备的自我感知、判别和决策，进而完成自动控制。
这些手段将有助于提高源网荷储技术的应用效果和稳定性。
本研究的意义在于，通过研究源网荷储技术的应用，可以为电力系统的安全性、可靠性和经济性提供有效的支持。
1.2 研究内容本文旨在探究源网荷储技术在电网中的应用，以及该技术的优势与挑战，进而分析该技术的实现方法。
在这个过程中，我们将对源网荷储技术的概述进行介绍。
首先，源网荷储技术是一种将电力负荷与新能源发电集成的新型电力系统。
该技术可以将不稳定的可再生能源转化为可靠的电力输出，提高电网的可靠性和稳定性。
此外，源网荷储技术还能用于电网峰谷调峰，减少能源浪费，提高电网的能源利用率。
1、关于源网荷概念的梳理，即主动配电网的源、网、荷分别指的哪些元素，哪些属于源？哪些属于网？哪些属于荷，并附上简表或者VISIO图。
1、源网荷相关概念在主动式配电网中，“源网荷”协调优化是指电源、负荷、电网三者间通过多种交互形式，实现更经济、高效和安全地提高电力系统功率动态平衡的能力的目标。
“源网荷”协调优化本质上是一种能够实现能源资源最大化利用的运行模式。
主动式配电网源网荷协同优化中的源主要指分布式电源、上级电源、微电网和储能等。
其中分布式电源主要有以下几种：1）风力发电风力发电机（Wind Generator，WG）利用地球表面的风能带动感应电机旋转而发电。
风能环保可再生、全球可行、储量丰富、成本低且规模效益显著，而且风力电机发电技术实现相对简单、建设周期较短、技术比较成熟，可以用来提供海岛以及偏远山区等区域的电力需求，目前风能已经成为发展速度最快的新能源之一。
分布式风力发电机主要包括三种形式：第一种为离网式风力发电方式，独立运行，一般为小型用户使用。
第二种为融合其它发电方式，主要为海上导航使用，如风光互补发电方式。
第三种为并网发电方式，将多台风机装设在风力资源丰富的风场，组成风力发电机群向网络供电，是目前大量利用风能的主要方式。
2）光伏发电：光伏发电利用光生伏特效应，采用太阳能电池板将太阳能转变成电能。
太阳能是所有可再生能源中最为丰富和不受地域限制的一种，其安装灵活方便，是可再生能源系统的重要组成部分。
并网光伏发电设备是太阳能发电的主流发展趋势，国外已经步入大规模应用的阶段，它是光伏发电走向商业化发电模式的重要方向。
光伏发电设备主要由电池板、控制器和逆变器三个模块组成，发电设备安装维护简便、装置简单、使用寿命较长。
光伏发电设备可分为三种类型：第一种是独立光伏发电设备，只依靠太阳能电池板进行供电。
第二种是并网光伏发电设备，电池板产生的直流电由逆变器转变为交流电，送入电网，并网运行。
第三种是混合型光伏发电设备，在光伏电池板所发的电量不够，或者储能电池储存电量不够的时候，启动备用发电机运行，对交流负载进行供电，或者经过整流装置向储能电池充电。
3）微型燃气轮机微型燃气轮机是一种小型的热力发动机，由微型燃气轮机、高速交流发电机、高效回流换热器电力变换控制器等模块组成，燃料可以有多种，如天然气、汽油、甲烷、柴油等。
微型燃气轮机具有维护少、运行控制灵活、适用于多种燃料、安全可靠等优点，是较为理想的DG。
在所有的DG 类型中，微型燃气轮机是技术最为成熟，可靠性最高的一种，具有一定的商业竞争力。
4）燃料电池燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
按照采用的电解质的类型来分,燃料电池大致可以分为六种:质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池、碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。
5）生物质发电生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、甚至城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化等方式发电，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。
储能具有充电和放电的双重特性，目前在配电网中应用较为成熟的储能技术有：蓄电池储能、超级电容器、飞轮储能、抽水蓄能、压缩空气储能等。
在配电网中应用最广泛，技术最成熟，容量也是比较大的储能方式是蓄电池储能。
通常来讲，蓄电池主要有以下几种：液流电池、锂电池、铅酸蓄电池和钠硫电池等，它们目前都已经广泛应用在配电系统中了。
但是，蓄电池一般体积比较大，寿命也较短，在充放电过程中受环境温度的影响很大，频繁的充放电也会严重影响蓄电池的使用寿命，而且报废的蓄电池会在一定程度上污染环境。
将分布式发电供能系统以微电网的形式接入主动配电网并网运行，通过主动配电网与大电网并联运行，并与大电网互为支撑，能最有效地发挥分布式发电供能系统效能。
与传统配电网一样，源网荷协调的主动式配电网也需要向上一级电网主要是（110KV）购电，上级电网也是源的主要组成部分之一。
通过源网荷的协同配合增大分布式电源的接入率从而减小向上级电网的购电费用也是源网荷协同的主要目的之一。
添加储能，微网，上级电网（110KV）的介绍主动式配电网源网荷协同优化中的网的部分主要是：有载调压变压器（OLTC）抽头、馈线调压器、出线开关、分段/联络开关和无功电压调节器等电网侧控制设备。
电网作为主动式配电网协调优化的中间层，负责电能的输送，并保证电能质量和供电可靠性。
其中可调可控的设备有：1）有载调压变抽头：调节 OLTC 一次侧的可变抽头位置，能够控制电网中的电压，使网络节点的电压控制在安全范围内。
2）无功补偿装置：在 DG 接入点通过投切无功补偿设备来吸收或者放出无功来改变网络无功分布，能够达到改善配电网潮流分布和电压水平的目的。
3）馈线调压器：SVR馈线自动调压器主要有自耦变压器、有载分接开关、智能控制器三部分构成，通过有载分接开关，调节变压器变比来实现自动有载调压，使网络节点的电压控制在安全范围内。
4）出线开关、分段/联络开关：通过合理调节出线开关、分段/联络开关，对网络的潮流分布进行控制,达到提高节点电压质量、降低网络损耗等目标。
添加其他网部分的介绍而荷主要有以下几种：1）储能电池等柔性负荷；2）电动汽车充电设施，一般分为三类：（1）分散式交流充电桩，多用于居民小区、公共停车场等，采用慢充方式；（2）常规充电站，采用中速或快速充电；（3）大型充（换）电站，除基本充电功能外还可提供动力电池更换和配送服务，可以向电网回馈电能（V2G）并参与负荷峰谷调节；3）其他可控/可调负荷，可分为3类：（1）可平移负荷，指不可中断、可延迟类的负荷，例如洗衣机等，其负荷形状和总量不可改变。
（2）可计划负荷，指可中断、可延迟类负荷，例如充电汽车、HVAC 等，某一时段的形状和大小可削减。
（3）混合特性负荷，指在不同情况下具备多种属性的负荷，例如热水器，在水量处于上下限之间时，属于可计划类负荷（可中断、可延迟），其负荷形状可改变（目标水温可调），一旦水量低于下限，因为添水导致与目标温度偏差值越限，为保证用户舒适度，通常此时热水器会立即启动，其属性变为基线负荷（强制负荷）。
源网荷协调优化主要组成部分如图1所示：2、源网荷协调优化的重点及研究方向1）高渗透率DERs接入条件下的调度控制模型相对于传统电网的优化调度，主动配电系统的调度控制模型的控制变量、约束条件以及目标函数都发生了深刻变化。
主动配电系统可调度的变量不仅包括可控分布式电源，还包括储能系统、可控负荷、配电网中的可控单元(如联络开关、有载调压变压器等)。
传统运行控制往往以某一时刻的运行经济性最优为目标，而在主动配电系统中，优化目标需要转变为对整个调度周期运行经济性的优化；相应的技术约束条件也更多，除了传统的功率平衡约束、潮流约束、电源发电功率限制等约束外，还需要考虑分布式电源出力与负荷的不确定性，以及储能系统的容量约束与充放电过程中的能量守恒。
因此，需要研发适应大规模波动性分布式发电和不确定负荷综合的主动配电网感知系统和调度控制模型。
2）源网荷协调的电压控制技术分布式发电的大规模接入将改变配电系统的电压水平，给配电系统的无功电压控制带来严峻挑战。
无功电压的优化控制是主动配电系统控制技术的重要内容。
通过对电网中全电压等级的无功资源的优化选择和控制，实现网络上的无功潮流最优，保证分布式电源大规模接入下系统的电压水平稳定在规定范围内，在必要的时候可以调节高压侧或低压侧有载调压变压器分接头的位置。
在电压控制中，还需要考虑网络拓扑变化以及分布式发电及需求侧资源短期、超短期的变化趋势。
3）主动配电系统的态势感知技术配电网中分布式电源数量众多，难以对所有分布式电源的电气量进行在线量测，需要发展基于高预测精度的超短期分布式电源出力与负荷预测的主动配电系统态势感知技术。
其特点是综合利用多类型时空尺度观测信息，融合来自智能电表、综合测量单元、同步测量单元等多方面的信息资源，并结合分布式电源出力与负荷预测的结果，从庞大的电网运行信息中提取有用信息，实现对配电系统运行状况的实时跟踪，从而使电网的安全管理从被动变为主动。
4）高渗透率DER下的新型配电网保护高渗透率 DER 下的新型配电网保护主要是研发相关的控制理论及系统，解决在高渗透率 DER系统中如何快速判断故障产生的原因及范围，根据仿真分析生成控制策略，并解决如何采用智能系统实现系统的自愈，实现高度智能化的电网调度控制，保证同电网的有效衔接与安全的电力供应。
5）主动配电系统源/网/荷的协调控制技术主动配电系统源/网/荷的协调控制技术属于系统运行优化层面的内容。
该技术融合需求管理特性，综合考虑分布式电源、储能系统、柔性负荷的多时间尺度互补特性以及电价、气象预测、负荷预测等信息，对分布式电源、储能系统、柔性负荷以及配电网可控单元进行综合协调优化控制，在满足安全性、可靠性和供电质量的同时，充分发挥储能的快速功率吞吐能力和柔性负荷的调节作用，提高主动配电网的主动控制能力和运行经济性，提高配电系统中的可再生能源的利用效率，促进分布式电源的就地接纳。
2、“源—网—荷”协调优化需解决的问题未来电网中，电源、电网和负荷间的构成形式、响应范围和交互模式较目前电网更趋复杂，对电网调度控制和安全稳定运行将产生多方面的深远影响。
如果控制得当，电源、电网、负荷的互动将成为一种柔性的良性互动，从而大大提升电力系统功率动态平衡能力，适应未来智能电网的发展需求。
但要达到“源—网—荷”互动这一理想境界，将面临诸多挑战，目前需要解决的问题主要有如下几个：1）电力系统功率动态平衡能力亟待提高。
电力系统是一个发用电必须随时保持动态平衡的系统。
以风电、光伏发电为代表的可再生能源具有随机性、间歇性和波动性特点，在机组特性、发电方式上与传统发电机组差别很大。
大规模电动汽车随机充放电和需求响应的大范围实施将会增加功率平衡难度。
因此，在满足新能源规模化接入前提下，如何保障电网的实时动态功率平衡，是实现“源—网—荷”互动面临的重大挑战。
2）在能源开发利用方式上，可再生能源（如风电、光伏发电）具有随机性、间歇性和波动性特点，在满足新能源规模化接入前提下，需要保实现多元能源系统间的良性互动和各种资源的综合高效优化利用；3）电网潮流时空分布特性更趋复杂。
主动配电网将呈现分布式电源高渗透率、互动行为难以预知、电力双向交换、不同电压等级可再生能源多点集中接入与分布式分散接入并存等特征，间歇性电源出力的随机性、复杂负荷响应单独及综合作用等都将导致电网的潮流分布特性呈现新的特征，如不加以合理控制，将会引起大范围潮流波动，对电网调峰、调频、调压和断面潮流控制产生较大影响。
