（国网天津市电力公司城南供电分公司 300140）
摘要：在“第三次工业革命”的推动下，现代能源系统已发展为以电力系统为核心，同时融合了天然气、热力、交通等多系统的能源互联网。多种能源网络的相互作用和影响，使得系统调度运行的难度加大。另一方面，随着电力市场政策的推进，需求侧响应得以更积极灵活地参与到调度运行中来，并为系统经济、安全、稳定运行提供新的调控手段[1]。基于以上背景，本文从考虑需求响应的能源互联网优化运行研究，仅供参考。
关键词：需求响应;能源互联网;运行;优化
1 引言
能源互联网中多能融合特点加深，为系统的建模分析带来新的挑战。而电力市场机制的建立和现代通信技术的发展，也为需求侧资源参与到能源互联网运行提供了政策支持和物理条件。如何面向能源互联网背景，分析新环境下需求响应的数学模型和作用机理，建立相应的优化控制模型，对于提升发、输、用各侧的多向互动具有重要作用。此外，如何量化并降低风电波动等随机因素对系统运行的影响，并考虑不同能源系统解耦自治决策这一现实需求，也是值得研究的问题。
2 能源互联网中的需求响应
随着多种能源的深度耦合，能源互联网背景下系统将存在多能互补、协同共济的特点，传统电力需求响应也将逐步发展为适用于综合能源系統的综合需求响应[2]。近年来，国内外学者也对此类新兴的需求响应进行了初步探讨。在能源互联网运行环境下，系统新增的能源转化设备有利于能量在不同能源系统的梯级利用和相互转换。冷热电联产可通过改变自身出力特性，调整电、气、冷、热间的转化关系，实现广义上的需求响应。电转气装置将系统中的多余电能（如弃风、弃水、弃光）转化为天然气储存，同样可作为能源需求调整的手段，其在系统削峰填谷、风电消纳、选址定容中的作用已得到有效验证。此外，包括蓄电池、储气罐、热泵等在内的储存设备可在系统负荷低谷时将富余能源进行储存，以缓解峰时用能紧张情况，对能源互联网的运行经济性、调度灵活性和安全可靠性均有裨益，丰富了能量跨时间尺度消纳的手段。尽管储能单元的引入可为系统运行提供缓冲，但就目前而言，如何提升储能设备的转化效率、节约建设投资和运营成本、延长设备使用周期仍是值得关注的问题。
3 能源互联网优化运行策略
3.1系统优化
现代能源系统不仅是一个庞大而复杂的动态系统，而且与社会经济系统和生态环境系统密切相关。它是多个子系统相互作用、相互依赖、相互区别、具有特定功能和共同目的的有机集合。因此，现代能源系统不仅是一个物理或经济现实，而且是一个特殊的领域[3]-[4]。能源互联网可以将几千年来形成的传统能源系统的业务逻辑转变为整合需求、优化生产、实现资源优化配置的新能源系统。通过能源互联网，可以最大限度地发挥能源系统的整体功能，优化各子系统的总体功能。
3.2互补优化
由于不同地区的能源资源禀赋、能源生产条件和能源利用结构的差异性、多样性和互补性，国家或地区可以发挥各自的优势，发挥各自的优势，相互补充，通过能源互联网发展他们的优势，避免他们的弱点。通过能源资源互补优化，可以充分发挥个体优势，优化完善配置功能，从而形成综合系统优化，实现互补增值。
3.3供需优化
能源资源禀赋的不平衡以及能源资源丰富地区与能源利用负荷中心不一致的普遍性，使得能源供需矛盾十分突出。特别是在越来越重视环境保护的今天，清洁能源的需求和分布不均使得供需短缺和不对称的矛盾同样突出。如果这些问题得不到有效解决，就很难真正改变能源生产、输送和利用所造成的环境污染和气候变化。只有建立能源互联网等能源资源互助体系，才能优化能源供需配置，缓解和解决能源供需矛盾和由此造成的环境破坏。
3.4推进油气田生产及相关业务信息一体化
气田信息化建设，已实现了业务流与数据流相统一。行政管理与业务管理相统一的一体化管理。
在生产管理方面，已建成一套涵盖油、气、水井场，站场与管线，作业区、采油厂、油田公司等各级生产管理机构，搭建了井、站、库信息一体化的生产数据管理平台，形成了能够满足生产及管理领域需求的油气生产物联网系统，实现了生产运行上下一体透明，组织架构扁平化。
在流通管控方面，利用ERP（企业资源计划）系统搭建了一套统一，协同的经营管理平台，实现了从分散到集中的跨越式转变。对物资计划、采购、存货及结算规范化管理，采供效率高，库存积压低，库存周转快，管理精细化、清晰化，实时反映油田公司的经营状况。
在信息平台建设方面。采用虚拟化技术建成全省油气领域信息门户云平台。各类企业需求信息门户站点为业务集成、信息共享等提供强有力的支撑。
3.5开展智能微电网项目实践
智能微电网可有效解决分布式能源给电网带来的不利影响，协调大电网与分布式能源的平衡发展[5]。目前，智能微电网在领域的应用处于项目示范阶段，建设的分布式能源智能综合利用示范项目。重点建设智能微电网系统、智能控制系统及多种能源联合供暖、制冷系统。其智能微网运行模式采用集中监控，并网、离网运行模式。即实现市政电网、光伏发电、三联供发电、用电负荷的集中监管，同时各系统均可独立运行，保证微电网内供电系统与用电系统的平衡。建设以智能微电网为核心、智能交通系统为平台、分布式光伏充电站及储能设施为支撑的绿色智慧场站体系。
3.6强化能源与电力技术创新
重大技术突破将大大提高能源供应的安全性和经济性，突破能源发展瓶颈，使发展方式和发展路径发生重大变化。全球能源互联网的发展过程在很大程度上依赖于重大技术突破。主要包括清洁发电和用电技术：大容量、高参数风电机组、高效光能转换、大规模海洋能源发电、大规模可再生能源开发与联合调节、高效电力替代等。；特高压和智能电网技术：先进的储能技术：大型储能电池制造及大容量组、电化学储能、飞轮储能、超导储能、超级电容储能等。；电网控制技术：超大规模交直流电网运行控制、大系统仿真计算、分布式发电协调控制、微电网集群控制、电力信息海量数据采集与处理等。
4 结束语
当下的能源互联网为客户提供了更为广阔的选择空间，其新颖的解决方案也不仅适应当下的市场经济环境，同时对于资源的管理提出了新的见解与方法，可以预见的是在未来的能源互联网使用中依旧存在着巨大的挑战，但是，坚信科学的发展观，不断的完善技术与理念，对于关键技术的不断攻坚，为能源互联网的实现奠定基础，希望本文的观点为能源互联网的建设提供支持，以期待更深入的对能源互联网的研究。
参考文献：
[1]甄晓晨，陈子来，李佳琪，刘景青，耿璇.面向能源互联网的可再生能源发电管理模式及关键技术分析[J].河北电力技术，2018，37（03）：19-22.
[2]李媛，冯昌森，文福拴，王珂，黄裕春.含电动汽车和电转气的园区能源互联网能源定价与管理[J].电力系统自动化，2018，42（16）：1-10+192-196.
[3]王培懿. 能源互联网安全稳定控制研究[D].重庆理工大学，2018.
[4]石文浩. 软件定义架构下支持能量交换的通信协议设计与实现[D].北京邮电大学，2018.
[5]刘志清,王春义,王飞,冯亮,王延朔,刘蕊.储能在电力系统源网荷三侧应用及相关政策综述[J].山东电力技术,2020,47(07):1-8+21.