27、智能电网与物联网：各层级应用与挑战

智能电网与物联网：各层级应用与挑战

1. 物联网在发电层级的应用

在过去，发电资源的管理主要依靠本地控制设备。远程控制时，机器操作员的可控性有限，很多任务需向本地操作员下达指令来完成。如今，由于一些因素，电力系统的运行变得更加现代化。

从物联网导向的控制中心对发电进行实时监测具有重要意义。当前电力系统中，环保电力资源的渗透率增加，但这也带来了脆弱性。未来，电动汽车的广泛使用会影响电力系统的发电规划。同时，需求响应服务使负荷增加，且与不可预测的周期性电价相关，能源价格还受电力市场性质和汽油价格等因素影响。此外，未来需求侧的中小型分布式发电（DG）可能广泛普及，即虚拟电厂源（VPPs）。电网运营商需应对高度的不稳定性和不规则性，甚至可能实施负荷卸载或削减。

物联网技术有助于避免这些情况，维护电力系统的安全性、稳定性、准确性和经济性。在与物联网相关的智能电网中，能持续可靠地跟踪供需两侧的所有波动和发电情况，使操作员能进行更细致的电网控制。物联网技术在发电层级处理可再生能源资源的整合，提高发电部门的效率，维护电力系统的动态和静态保护。能源存储服务可纠正物联网基础设施影响下不同不稳定源造成的不匹配。目前物联网主要集中在需求侧，对供应侧关注不足，在这一层级实施物联网将提升效率和性能，为电力系统带来显著收益。

1.1 可再生能源

• 风能 ：风能技术在性能和规模上发展迅速，能源专家对风能领域有积极的目标。但风能资源的间歇性是发电面临的主要挑战。若风力机组广泛渗透以满足需求，各种不匹配会危及系统安全。实时方法可调度电力系统的其余部分，补偿波动而无需大幅爬坡。只有实时交换储能与风力机组的数据，才能实现更紧密