基于撮合交易的能源互聯網最小網損路由算法

郭 慧, 汪 飛, 張笠君, 馮夏云, 羅 建

(1. 上海大學機電工程與自動化學院, 上海市 200072; 2. 上海市電站自動化技術重點實驗室, 上海市 200072)

0 引言

當前,信息技術推動新一輪能源革命——能量流與信息流的融合,特別是電力流與信息流的融合[1-2]。世界各地幾個具有代表性的示范項目描繪了能源互聯網的美好愿景。早在2003年,瑞士啟動了科研項目“未來能源網絡愿景”,蘇黎世聯邦理工學院于2007年首次提出能量樞紐的概念[3]。2008年,美國國家科學基金資助的FREEDM項目,提出并研制構建能源互聯網的核心設備能量路由器(energy router,ER)[4]。同年,德國聯邦經濟技術部與環境部發起包含6個示范項目的E-energy計劃,使德國成為第一個實踐能源互聯網的國家[5]。2011年,日本成立“數字電網聯盟”,開始應用互聯網思維優化電力系統的運行,并采用數字ER實現異步區域電網的互聯與控制[6-7]。從2012年開始,能源互聯網的研究在國內得到廣泛關注,國家電網提出全球能源互聯網的構想[8]。

在上述科研實踐項目中,電力電子技術與信息通信技術被有機結合起來構建未來能源互聯網。具有間歇性和波動性的分布式可再生能源大規模接入,可導致能源互聯網中電力傳輸不同步。因此,在ER的設計中需要考慮這些特殊需求。由于良好的性能和廣泛的應用,由FREEDM提出的基于固態變壓器(solid state transformer,SST)的ER已成為研究熱點[4]。如同信息路由器能將信息流正確地傳輸到目的地址一樣,ER也應該將一定的能量流正確地傳輸到負載端。然而,現有研究大多聚焦在SST的電路拓撲和功能結構上,很少涉及能量路由的優化設計。……