24、智能电网的先进控制功能：通信与计算挑战解析

智能电网的先进控制功能：通信与计算挑战解析

智能电网先进控制方案概述

智能电网的先进控制功能涉及多个关键领域，包括建筑能源管理、微电网控制以及分布式能源资源的整合等。在建筑能源管理方面，存在一种系统不仅能够优化建筑物的能源消耗，还能通过提供辅助服务以及与配电网优化器的最优协调，使建筑物进一步参与智能电网场景，有效充当微电网。此外，诸如净计量和零馈入（自生产）控制方法等金融方案和先进控制工具，也能增强住宅和建筑物参与能源转型的能力，同时避免对经常拥堵（就可再生能源渗透而言）的配电网产生影响。

除了传统方法，人工智能方法也被提出用于管理智能家居的月度消耗，机器学习则用于家庭自动化以及与整个智能电网的互操作性，这些方法旨在有效处理和应对此类应用中涉及的大量数据。同时，旨在自动化智能建筑环境中所有程序的监督控制需要先进的通信平台。

智能电网控制对通信和计算的需求

许多控制方案不仅依赖于复杂的控制设计及其适当调整以维持闭环系统稳定性，还需要建立适当的通信渠道来交换所需的信息和数据，以及具备先进的计算能力来实现智能电网的高效实时控制。

例如，电压和频率调节需要持续监测功率流和系统状况，并将这些信息实时传达给控制中心以确保及时响应。同样，故障穿越和黑启动能力需要快速检测和隔离故障，以及电网不同部分之间的协调行动。

为满足这些需求，智能电网依赖一系列通信技术，如5G、电力线通信（PLC）、光纤通信、卫星支持的6G网络等。同时，为智能电网时代建立所需的通信协议也在进行大量努力。

在计算要求方面，先进控制方案通常依赖复杂的算法，这些算法需要大量的处理能力。例如，最优运行算法使用数学优化技术来确定跨电网分配资源的最有效