能源路由器重要性

能源路由器作為能源互聯(lián)網(wǎng)的核心裝置，具有能源交互、智能分配、緩沖儲(chǔ)能等一系列功能。能源路由器的實(shí)現(xiàn)，既離不開電力電子技術(shù)的進(jìn)步，還有賴于大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。儲(chǔ)能相當(dāng)于能源互聯(lián)網(wǎng)中的緩存，是拓?fù)浼軜?gòu)下能源交互的必備條件。雖然大規(guī)模儲(chǔ)能面臨效率、成本、容量等技術(shù)問題，但包括電池儲(chǔ)能、機(jī)械儲(chǔ)能、氫氣(天然氣)儲(chǔ)能、深冷儲(chǔ)能在內(nèi)的一系列儲(chǔ)能技術(shù)正在蓬勃發(fā)展。一旦大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)取得突破，相信電力電子技術(shù)必會(huì)跟上步伐，能源路由器的問世就可以期待，能源互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)景也才會(huì)真正實(shí)現(xiàn)。 2100433B

能源路由器可以實(shí)現(xiàn)不同能源載體的輸入、輸出、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)不同能源形式的互聯(lián)互補(bǔ)、生產(chǎn)與消費(fèi)環(huán)節(jié)的有機(jī)貫通，實(shí)現(xiàn)不同特征能源流的融合。

可以支持廣域能源網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)；既可以是大型水電廠、風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站能源生產(chǎn)，也可以是園區(qū)、樓宇、用戶本身的能源生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商及分散發(fā)電與用戶即時(shí)協(xié)作，提供無所不在的能源服務(wù)。

在具體的轉(zhuǎn)換技術(shù)中，除了功率之外，還增加了一個(gè)信息流，這樣很恰當(dāng)?shù)脑诨ヂ?lián)網(wǎng)的里面能夠發(fā)揮它自己的作用。

對(duì)于一個(gè)局部能源網(wǎng)絡(luò)，為了不引起系統(tǒng)范圍內(nèi)的影響，必須維持其接口處的電壓和電流水平，例如維持與外界的功率（有功、無功）交換。

2008年，美國(guó)北卡萊羅納州立大學(xué)Alex Q. Huang主持開展美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金項(xiàng)目FREEDM（The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management Systems） ，希望將電力電子技術(shù)和信息技術(shù)引入電力系統(tǒng)，在未來配電網(wǎng)層面實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)理念，效仿計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心路由器，他們提出了能源路由器（energy-router）的理念。

中國(guó)電力科學(xué)研究院配電研究所經(jīng)研究和提煉后，將“能源路由器”定義為：它是融合電網(wǎng)信息物理系統(tǒng)的具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)、自治，以及即插即用的接入通用性的智能體，具有如下基本特點(diǎn)：采用全柔性架構(gòu)的固態(tài)設(shè)備；兼具傳統(tǒng)變壓器、斷路器、潮流控制裝置和電能質(zhì)量控制裝置的功能；可以實(shí)現(xiàn)交直流無縫混合配用電；分布式電源、柔性負(fù)荷（分布式儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車）裝置即插即用接入；具有信息融合的智能控制單元，實(shí)現(xiàn)自主分布式控制運(yùn)行和能量管理；集成堅(jiān)強(qiáng)的通信網(wǎng)絡(luò)功能

隨著可再生能源發(fā)電裝置、儲(chǔ)能設(shè)備及各種類型的電能負(fù)載的接入，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設(shè)備無法滿足供電形式多樣和能量多向流動(dòng)以及功率流的主動(dòng)調(diào)控等要求，無法適應(yīng)未來電力市場(chǎng)化的需要?；陔娏﹄娮幼儞Q技術(shù)構(gòu)成的電能路由器，小但可為小同的新能源發(fā)電裝置和小同類型負(fù)載提供靈活多樣化的接口電氣形式，還可實(shí)現(xiàn)能量的多向流動(dòng)能力和對(duì)功率流的主動(dòng)控制。與信息技術(shù)的融合使電能路由器擁有通訊和智能決策能力，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)以及用戶和控制中心的指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)能量流的主動(dòng)管理 。

采用眾核CPU作為報(bào)文處理引擎（PacketProcessor）的路由器，稱為眾核路由器。

電能路由器作為配電網(wǎng)中分布式電源、無功補(bǔ)償設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、負(fù)荷等的智能接口，應(yīng)該在保證電能質(zhì)量的前提下，靈活地管理區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部及整個(gè)配電網(wǎng)中的動(dòng)態(tài)電能。對(duì)電能路由器的基本要求主要有 :

1)接口的即插即用:電能路由器應(yīng)該面向各種不同知識(shí)層面的用戶，具備使用容易、方便的特點(diǎn)，這就要求電能路由器的接口應(yīng)該是即插即用的。即分布式能源插到電能路由器的接口后，電能路由器能夠快速檢測(cè)出分布式能源的類型，并做出相應(yīng)的響應(yīng);

2)接口的雙向性:由于分布式能源既可能作為電源向電網(wǎng)供給電能，又可能作為負(fù)荷從電網(wǎng)索取能量，這使得電能路由器的接口應(yīng)該具有雙向性的特點(diǎn)，即能夠傳輸雙向能量流;

3)實(shí)時(shí)通信技術(shù):電能路由器要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制還需要實(shí)時(shí)的通信，即主動(dòng)配電網(wǎng)中的Agent要能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)通信;

4)用戶電能消耗查詢技術(shù):電能路由器需要將用戶的能量消耗情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并保存到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，正如實(shí)時(shí)查詢?cè)捹M(fèi)一樣，用戶可以通過Internet登錄官方網(wǎng)站或是發(fā)信息方便快捷地了解其的電能消耗情況，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上電費(fèi)充值等快捷服務(wù)。