能源互聯(lián)網(wǎng)旨在將各種能源通過管網(wǎng)聯(lián)系起來，通過信息網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算分析實(shí)現(xiàn)各類能源的優(yōu)化利用。能源互聯(lián)網(wǎng)的核心在電力，要實(shí)現(xiàn)規(guī)模龐大的能源互聯(lián)網(wǎng)，首先需建立能廣泛接入用戶側(cè)耗能設(shè)備的智能用電網(wǎng)絡(luò)。智能用電網(wǎng)絡(luò)將用戶側(cè)所接入的可再生能源、儲能裝置、電動汽車以及各種類型負(fù)載通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)進(jìn)行互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)能量信息共享，并實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)高效、節(jié)能用電。智能用電網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)基于自律分散理論，網(wǎng)絡(luò)中包含大量的本地能量管理單元，可接入云服務(wù)中心進(jìn)行統(tǒng)一管理與調(diào)度，自動實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行目標(biāo)。

為全面建成智能用電網(wǎng)絡(luò)，本文提出智能能量管理理論，核心思想是在大規(guī)模用電大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采取機(jī)器學(xué)習(xí)算法剖析用戶用電特性，引入效用概念對負(fù)載能效進(jìn)行評估，并在用戶側(cè)用能行為自識別的基礎(chǔ)上對可再生能源、儲能裝置及各類型負(fù)載進(jìn)行協(xié)同需求響應(yīng)調(diào)度和節(jié)能自動化。

智能用電網(wǎng)絡(luò)的主要特征

(1)全新的用電體驗(yàn)

知情：為用戶提供全面的用電信息。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)展示設(shè)備狀態(tài)、用電安全、能效水平、電能質(zhì)量。

掌控：提供簡便快捷的控制功能。通過移動終端即可實(shí)現(xiàn)對各類設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

優(yōu)化：優(yōu)化用電模式，提高系統(tǒng)能效。基于機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析理論、行為特征分析，實(shí)現(xiàn)對用電大數(shù)據(jù)的深度剖析，為用戶提供差異化的節(jié)能方案，提高局部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的綜合運(yùn)行能效。

共享：參與需求響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)能源共享。通過用電管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)不同時(shí)空用電負(fù)荷的優(yōu)化共享，為實(shí)現(xiàn)零邊際成本的能源社會而努力。

通過智能用電網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供知情、掌控、優(yōu)化、共享等全新用電體驗(yàn)。通過用電網(wǎng)絡(luò)的智能運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)全社會的高效與節(jié)能，具有重大的社會價(jià)值與應(yīng)用前景。

(2)系統(tǒng)簡單實(shí)用易推廣

采用自律分散架構(gòu)。系統(tǒng)總體架構(gòu)具有自律可控性和自律可協(xié)調(diào)性。在該架構(gòu)下，不僅可再生能源、儲能及各類型負(fù)載是獨(dú)立平等的，且以地理距離劃分的本地控制單元(如工業(yè)園區(qū)、居民住宅小區(qū)等)也是如此。利用自律分散理論來搭建智能用電網(wǎng)絡(luò)，可以較好地實(shí)現(xiàn)在線擴(kuò)展、在線維護(hù)和容錯(cuò)，滿足新能源接入要求。

支持即插即用，改造成本低。系統(tǒng)架構(gòu)支持智能插座、智能紅外等高級計(jì)量設(shè)備，可以讓各類型負(fù)載直接接入能源網(wǎng)絡(luò)，改造成本低。

與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合緊密，實(shí)現(xiàn)信息流和能量流的高度結(jié)合。智能用電網(wǎng)絡(luò)通過各類高級計(jì)量設(shè)備實(shí)時(shí)采集終端發(fā)電/用電情況，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)能源可控性。各類能源信息通過以太網(wǎng)或無線網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)，并可通過網(wǎng)頁、移動客戶端等形式公開能量流通狀況。云服務(wù)中心可根據(jù)獲取的實(shí)時(shí)信息安排調(diào)度，實(shí)現(xiàn)能源的最優(yōu)管控。

智能用電網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

智能用電網(wǎng)絡(luò)為三級結(jié)構(gòu)：總網(wǎng)絡(luò)-子系統(tǒng)-本地能量管理單元，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。總網(wǎng)絡(luò)由各個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，子系統(tǒng)可以是一個(gè)居民小區(qū)或一個(gè)工業(yè)園區(qū);各個(gè)子系統(tǒng)由大量本地能量管理單元構(gòu)成，本地單元可以是單個(gè)住宅或樓宇中的單個(gè)樓層。本地能量管理單元的硬件由能量信息網(wǎng)關(guān)、智能終端和智能紅外控制器、交互終端組成。 智能能量管理技術(shù)

智能用電網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要技術(shù)支撐是其智能能量管理理論。智能用電網(wǎng)絡(luò)的能量管理思想在于根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)理論，基于采集到的海量能量數(shù)據(jù)使能源網(wǎng)絡(luò)具有自我學(xué)習(xí)和調(diào)節(jié)的能力，可自動實(shí)時(shí)滿足能量管理目標(biāo)。智能用電網(wǎng)絡(luò)引入效用概念對負(fù)載的能效水平進(jìn)行評估，并在用戶側(cè)用能行為自識別的基礎(chǔ)上，對可再生能源、儲能裝置及各類型負(fù)載進(jìn)行協(xié)同需求響應(yīng)調(diào)度和節(jié)能自動化。