一种大区域能源互联网的制作方法

本实用新型涉及能源领域，尤其涉及一种大区域能源互联网。

背景技术：

新世纪以来，能源、环境、气候变化问题严重制约着全球可持续发展，建设全球能源互联网，加快清洁能源国际共享，实现共同可持续发展成为世界各国的共识。我国积极顺应国际能源发展潮流，以“互联网+”为手段、智能化为基础，构建绿色低碳、安全高效的现代能源体系，促进能源和信息深度融合成为我国能源发展的主调。能源互联网作为能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，能够实现多能协同优化运行、促进能源的大范围优化配置。然而由于我国能源资源逆向分布、电源结构不合理、系统调峰不足、市场机制不健全、省间交易壁垒突出，目前省级能源互联网存在着能源品种单一、优化空间有限、市场活力不足、产业规模较小等问题，能源互联网优势未得到充分体现。如何合理构建能源互联网体系，使得其能够有效促进能源资源大范围优化配置、实现多能协同优化运行、提高区域内清洁能源的利用率、加强能源区域市场的充分竞争成为社会各界关注的重点问题。

因此，本领域迫切需要开发新的能源互联网。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种大区域能源互联网，以方便利用本发明提供的大区域能源互联网进行能源管理。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

本实用新型的一个方面提供了一种大区域能源互联网，包括：能源互联网子网；微能源网；能源传输网；能源信息互联网，其中，能源信息互联网连接能源互联网子网、微能源网以及能源传输网。

其中，大区域能源互联网还包括：能源互联网运行平台，能源互联网运行平台分别与能源信息互联网、能源互联网子网、微能源网以及能源传输网连接。

其中，能源互联网子网包括：供能方、用能方、调度机构、交易机构、检修服务公司、管网服务公司、金融服务公司和托管服务公司，其中：供能方连接用能方、调度机构、托管服务公司、管网服务公司、金融服务公司、交易机构以及检修服务公司；用能方连接调度机构、托管服务公司、管网服务公司、交易机构以及检修服务公司；管网服务公司连接调度机构、金融服务公司、交易机构以及检修服务公司。

其中，能源互联网子网还包括：运行监管机构和金融监管机构；运行监管机构连接调度机构和托管服务公司；金融监管机构连接金融服务公司和交易机构。

其中，微能源网包括：分布式发电模块、电动汽车充电模块、储能模块、用能模块、能源管理模块，其中：分布式发电模块连接电动汽车充电模块、储能模块、用能模块、能源管理模块；电动汽车充电模块连接储能模块以及能源管理模块；储能模块连接用能模块以及能源管理模块。

其中，能源传输网包括：主干电网和主干管网。

其中，能源信息互联网包括：电能信息采集控制模块、电能质量监测分析模块、电网能量管理模块、用侧能量管理模块，其中：电能信息采集控制模块、电能质量监测分析模块、电网能量管理模块、用侧能量管理模块分别连接能源互联网子网、微能源网以及能源传输网。

其中，能源互联网运行平台包括能源站运行平台、管网运行平台以及区域运行平台，其中：能源站运行平台、管网运行平台以及区域运行平台分别连接能源信息互联网、能源互联网子网、微能源网以及能源传输网。

由此可见，本实用新型的大区域能源互联网适用于区域能源互联网的建设，可促进能源资源大范围优化配置、跨省联动节能减排、能源区域市场的充分竞争，提高能源综合利用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的大区域能源互联网的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的大区域能源互联网的另一个结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的大区域能源互联网中能源互联网子网的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的大区域能源互联网中微能源网的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的大区域能源互联网中能源信息互联网的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的大区域能源互联网中能源互联网运行平台的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了本实用新型实施例提供的大区域能源互联网的结构示意图，参见图1，本实用新型实施例提供的大区域能源互联网，包括：

能源互联网子网10；

微能源网20；

能源传输网30；

能源信息互联网40，其中，能源信息互联网40连接能源互联网子网10、微能源网20以及能源传输网30。

值得说明的是，本实用新型仅提供了一种新的大区域能源互联网的架构，本发明所保护的内容也仅为该大区域能源互联网的架构，本实用新型并不对大区域能源互联网中的运行方式、管理方式和执行流程进行限定，本领域技术人员可以根据实际需要，在本实用新型提供的按区域能源互联网的架构的基础上做出任意设计，因此，只要本领域技术人员利用了本实用新型的大区域能源互联网就应该属于本发明的保护范围。

由此可见，本实用新型的大区域能源互联网适用于区域能源互联网的建设，可促进能源资源大范围优化配置、跨省联动节能减排、能源区域市场的充分竞争，提高能源综合利用效率。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，参见图2，本实用新型实施例提供的大区域能源互联网还包括：能源互联网运行平台50，能源互联网运行平台50分别与能源信息互联网40、能源互联网子网10、微能源网20以及能源传输网30连接。其中，能源互联网运行平台50用于控制和管理本实用新型的大区域能源互联网的运作。作为本发明实施例的一个可选实施方式，参见图6，能源互联网运行平台50包括能源站运行平台501、管网运行平台502以及区域运行平台503，其中：能源站运行平台501、管网运行平台502以及区域运行平台503分别连接能源信息互联网40、能源互联网子网10、微能源网20以及能源传输网30。

其中，能源站运行平台501是负责能源站日常运行的管控平台，通过调节能源站内设备的运行状态实现特定的供能目标。管网运行平台502是负责供能管网日常运营的管控平台，通过调节管网内流量、压力、电压。区域运行平台503是能源互联网内负责监督系统稳定运行的机构。该机构需负责参与能源市场规则的制定，协调规则制定过程中的有关事项，负责审查市场主体交易行为，并接受各方的举报违规行为和提出处罚建议。运行监管是非盈利机构，由能源互联网内各运营主体选派合适的代表参与其中，并由政府机构直接管理，

作为本发明实施例的一个可选实施方式，参见图3，能源互联网子网10包括：供能方101、用能方102、调度机构103、交易机构104、检修服务公司105、管网服务公司106、金融服务公司107和托管服务公司108，其中：供能方101连接用能方102、调度机构103、托管服务公司108、管网服务公司106、金融服务公司107、交易机构104以及检修服务公司105；用能方102连接调度机构103、托管服务公司108、管网服务公司106、交易机构104以及检修服务公司105；管网服务公司106连接调度机构103、金融服务公司107、交易机构104以及检修服务公司105。作为本发明实施例的一个可选实施方式，能源互联网子网10还包括：运行监管机构109和金融监管机构110；运行监管机构109连接调度机构104和托管服务公司108；金融监管机构110连接金融服务公司107和交易机构104。

具体地，能源互联网子网10的供能方101可以包括某种能源的生产者、微能源网内所有发电、制热、制冷、供气设备的管理者或其组合。供能方101既可以是某种能源的生产者，比如光伏发电、采暖供热，也可以是整个微能源网内所有发电、制热、制冷、供气设备的管理者。供能方101的买卖结算均由交易机构104负责。供能方101在建设期面临资金困难时可向金融服务公司107寻求帮助，在出现设备故障时可向检修服务公司105寻求帮助。供能方101也可以将能源设备交给托管服务公司108代为管理。

能源互联网子网10的用能方102可以包括家庭、园区或其组合。用能方102，大区域能源互联网内使用一次二次能源服务的终端客体，可以是一个人，也可以是一个家庭或者一个园区。不论哪种形式的用能方102都需要通过管网服务公司106接收供能方101的能源输入，也要接受调度机构103的管理。用能方102的买卖结算均由交易机构104负责，用能方在出现设备故障时可向检修服务公司105寻求帮助，用能方102也可以将耗能设备交给托管服务公司108代为管理。

能源互联网子网10的管网服务公司106可以包括电网、冷热管网、燃气管道或其组合。管网服务公司106，大区域能源互联网内为供能方101及用能方102提供输送能源、分配能源的中间服务商，可以同时拥有电网、冷热管网及燃气管道，也可以只拥有电网或者管道。管网服务公司106须向智慧能源系统内的供能方101、用能方102提供无歧视的接入服务及输配服务，需要接受调度机构103的管理。管网服务的费用由交易机构104代为结算，管网服务公司106在建设期面临资金困难时可向金融服务公司107寻求帮助，在出现设备故障时可向检修服务公司105寻求帮助。

能源互联网子网10的检修服务公司105的费用可以由检修公司与被服务者自行结算。检修服务公司105，大区域能源互联网内为供能方101、用能方102及管网服务公司106检查维修设备的公司。能源互联网内可以有多家检修服务公司105，保证检修服务的市场竞争力。在非故障情况下，按照规定的检修期对设备进行检修(或维护、调试、试验)的，其周期为固定的半年、一年或几年。当出现故障时，需及时维修故障设备，保证能源互联网的正常运行。检修服务的费用由检修公司与被服务者自行结算，不需要通过交易机构。

能源互联网子网10托管服务公司108，是能源互联网内提供能源托管服务的公司，保证托管服务的市场竞争力。托管服务公司108既可以作为供能服务实体，也可以作为用能服务实体。作为供能服务实体时，将代表供能实体参与能源市场，和交易机构进行结算，与调度机构103进行数据对接并接受调度命令。作为用能服务实体时，可将用户集结为单一实体向供能方购买能源赚取差价，由于不同价格水平的能源分类根据负荷特性确定，因此托管服务公司108可通过优化整体的负荷来使个体用户享受低于单独购买能源时的价格。当然，托管服务公司108也可以同时管理供能方101或者用能方102，并通过“虚拟电厂”等技术参与能源互联网的运行，享受额外的利益。托管服务公司108需接受运行监管机构109的监管。

能源互联网子网10的调度机构103可以为独立的非盈利机构，并受运行监管机构109监管。调度机构103，能源互联网内负责系统运行的组织、指挥、指导和协调的单位。调度机构103要根据用能侧的实际需求组织实时、日前、月度、季度、年度的生产计划，保证能源互联网的实时稳定运行。调度机构103的任务还包括，实时监控能源场站各环节的情况，制定能源系统应急措施，保证供能方与用能方的双边能源交易。调度机构103可以根据管理范围设置多级调度，微能源网内为基调，能源互联网再设置总调，基调听命于总调。由于调度机构103的权力特性，其必须为独立的非盈利机构，并受运行监管机构109监管。总调也要协调公共电网、燃气公司等的关系。

能源互联网子网10的交易机构104可以为独立的非盈利机构，并受金融监管机构110监管。交易机构104，能源互联网内负责撮合用能方102和供能方101交易的机构，其主要功能为在监管机构的指导下，负责能源市场体系的建设和管理，负责实时、日前、月度、季度、年度能源市场交易计划管理；在“公开、公平、公正”的原则下，负责交易合同、购售协议签订的组织工作，并进行能源的结算和交易统计分析；管理能源市场交易信息发布平台，发布交易信息，向金融监管机构报告市场交易信息。由于交易机构104的权力特性，其必须为独立的非盈利机构，并受金融监管机构110监管。

金融服务公司107，能源互联网内负责向供能方101、管网服务公司106提供金融方面咨询、财务、融资等服务的公司。金融服务公司107可以是银行、融资租赁公司、证券公司或者互联网金融公司，这些公司可以通过开展业务活动为相关客户提供包括融资投资、储蓄、信贷、结算、证券买卖、商业保险和金融信息咨询等多方面的服务。金融服务公司107受金融监管机构110监管。

运行监管机构109，能源互联网内负责监督系统稳定运行的机构。该机构需负责参与能源市场规则的制定，协调规则制定过程中的有关事项，负责审查市场主体交易行为，并接受各方的举报违规行为和提出处罚建议。运行监管机构109是非盈利机构，由能源互联网内各运营主体选派合适的代表参与其中，并由政府机构直接管理。

金融监管机构110，能源互联网内负责监督交易及金融市场稳定的机构。金融监管机构110对系统内的能源交易合同实施的全面性、经常性的检查和督促，并以此促进系统内的实时、日前、月度等市场依法稳健地经营和发展。同时，金融监管机构110还需负责金融服务公司的内部控制和稽核、同业自律性组织的监管、社会中介组织的监管等内容。金融监管机构110是非盈利机构，由能源互联网内各运营主体选派合适的代表参与其中，并由政府机构直接管理。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，参见图4，微能源网20包括：分布式发电模块201、电动汽车充电模块202、储能模块203、用能模块204、能源管理模块205，其中：分布式发电模块201连接电动汽车充电模块202、储能模块203、用能模块204、能源管理模块205；电动汽车充电模块202连接储能模块203以及能源管理模块205；储能模块203连接用能模块204以及能源管理模块205。

具体地，分布式发电模块201可以包括分布式光伏、分布式风电、分布式三联供燃机或其组合。储能模块203可以包括水蓄储能、电能储能或其组合。能量管理模块205可以用于控制和管理微能源网20的运作。

微能源网20主要包含冷、热、电和气4种能源形式，具有负荷种类多样、供能设备十分丰富的特点。冷热电联供型微能源网的主要设备有微型燃气轮机、余热锅炉、吸收式制冷机、电制冷机、燃气锅炉、蓄电池、蓄热(冷)装置、空调、光伏电池，该微能源网通过集中式电力母线和公共电网交换电力，在系统电力供应不足时向大电网购电，在系统电力供应富余时向大电网售电。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，能源传输网30包括：主干电网301和主干管网302。

具体地，主干电网301可以包括特高压交、直流输电网。主干管网302可以包括天然气管网、交通网络或其组合。其中，主干电网可以由500kv主环网，两交三直特高压输电线路构成贯穿区域的“t”字型骨干网架和三大特高压直流“西电东送”大通道。主干管网可以为全国联通的天然气网络、燃油等能源网络。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，参见图5，能源信息互联网40包括：电能信息采集控制模块401、电能质量监测分析模块402、电网能量管理模块403、用侧能量管理模块404，其中：电能信息采集控制模块401、电能质量监测分析模块402、电网能量管理模块403、用侧能量管理模块404分别连接能源互联网子网10、微能源网20以及能源传输网30。

具体地，能源信息互联网40还可以包括能源路由器，能够实现能量流、信息流和业务流的一体化。能源信息互联网40可以与信息网的融合需要数据中心和能源路由器融合、输电线路和光纤通信融合、传感器和局域、广域网融合等。可以通过能源路由器为数据中心供电，降低数据中心静默成本。能源路由器是信息与能源基础设施一体化理念的集中体现。基于能源路由器，可以实现多个能源局域网的互联，实现能量的交换和路由。能源路由器作为构建能源互联网的核心部件，需承担能源单元互联、各分布式能源或微网单元互联、能源质量监控和调配、信息通信保障及维护管理机制部署等功能。

对于本实用新型的大区域能源互联网而言，通过合理设计执行方案，可以通过信息通讯网络采集用户的全部用能信息及能源供应侧的基础数据，通过云端信息处理系统的分析处理为用户提供优化的用能方案，通过合理的电价机制及需求侧响应措施引导用户用电主动追踪清洁能源发电出力；同时根据发电侧数据信息设计合理的调度排序和出力安排，结合分散能源模块“自发自用、余量上网”的模式，实现系统的双侧协调优化、双向自适应过程。同时应充分发挥电力系统的纽带效应，优化其他能源模块(如供热、供水、燃气供应等)的运行。

由此可见，本实用新型的大区域能源互联网能够将能源开发、能源输送、能源需求与使用等几个环节协调统一为一个有机整体，这样的协调优化不仅能够从更高的层面出发，实现能源资源的优化配置，同时能促进清洁能源的高效开发利用，提高清洁能源在终端能源消费中的比重。

本实用新型提供的大区域能源互联网的主要优点包括：

在本实用新型中，大区域能源互联网通过利用信息技术和电网新技术实现能源广域范围的传输和共享，增强了系统的可靠性和应对突发情况的能力，实现了冷、热、气、水、电等多种能源类型的优化互补。

在本实用新型中，大区域能源互联网能够有效解决省级能源互联网存在的能源品种单一、优化空间有限、市场活力不足、产业规模较小等问题，推进能源互联网多元化、规模化发展，形成充分竞争的能源区域市场，与省级能源互联网形成互补。

在本大区域能源互联网中，通过能源传输网实现了各能源互联网子网、微能源网的互联互通，扩大了能源配置范围，优化了能源供给结构，加强了市场竞争活力，提高了能源综合利用效率，带动了能源新兴产业的发展。

从上述实施例可以看出，该能源互联网是区域型的，但通过各个大区域能源互联网的互联，可实现全国能源互联网，进一步可实现全球能源互联网。

此外，本实用新型的大区域能源互联网可调节性强，通过能源传输网可实现能量的双向流动和热量的高效利用。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。