能量路由系统设施优化

通过以信息为中心、互联网为模型的新一代能源互联网体系架构以及信息能源融合机制，实现信息流与能量流的深度耦合，有效实现信息实时采集和控制策略实时部署，实现不同能源之间以及能源与消费者之间的协同互动，达到能源综合利用的高效率。上述的能源互联网需要对原有配网结构进行裂解，并实现分布式的能量流管理控制，这需要称之为能量路由器的设备。

能量路由器是能源互联网的核心要素，与数据中心做一体化设计，同时能源基础设施中的“物”通过传感器接入，用户通过移动终端接入。通过能量路由器，能量层和信息层得以有效融合：一方面路由器为基于信息的能量控制提供了电力电子接口，可以实现能量在网络模型中的路由、实现能量流的精细管控（如电能质量控制等）；同时，能量路由器也是基于能源基础设施的信息采集的主要渠道，以数据中心为核心，以用户、电力设施上的采集装置、传感器为信息来源，能量路由器将能源基础设施、用户、运行状态等相关信息抓取并反馈给数据中心，实现能源互联网的信息互联。

能量路由器可以实现能源微网内能量的交换和路由。微网中可以由风光储与负荷协调消纳，互联可以通过交流和直流方式，也可以和传统大电网、输气网络互联。能量路由器经过对等连接，可以将不同区域的能源微网互联起来，图6表明了能量路由器在能源互联网中的作用与关系。

图6　基于能量路由器的能源互联网示意图

能源互联网从根本上是对能源流的精细化管理控制，使传统能源流单向的流动变为双向的流动，在能源网络中对电源、负荷或储能容量等进行分组，构成能源子网，分区域、分层次地实现能源的管理控制。因此，可以友好接入当前电网中的能量路由器，完成区域能源的管理控制，是覆盖当前电网上的能源互联网的核心设备。任何不稳定的能源接入（如风能）都需要一个优秀的能量路由器。通过能量路由器可以管控能源互联网内的能源流，能量路由器提供了多种接口，以对应多种能源流类型的接入和输出，可以提供对不同结构电网的管理，实现多层次能源网络开发式管理控制。(www.xing528.com)

既然未来能源互联网与信息基础设施有着类似的互联结构，就需要将信息基础设施整体嵌入能源互联网，实现信息能源基础设施一体化。目前，国内外从电力电子技术、储能、信息采集决策支持、多种能源形式转换、直流输电等角度出发分别提出了能源互联网和能量路由器的概念和模型，更需要借鉴互联网理念针对能源互联网将信息基础设施（如数据中心、云计算平台等）和能源基础设施（如储能、电力电子控制、电网等）做一体化设计。图7展示了一个信息能源基础设施一体化的典型场景。

图7　信息能源基础设施一体化示意图

信息能源基础设施一体化的实现，首要任务是数据中心和能量路由器融合、输电线路和光纤通信融合、传感器和微网及广域网融合等。可以通过能量路由器甚至整个能源互联网为数据中心供电，降低数据中心成本。由于通信基础设施和电力基础设施的一体化，可以节省数据中心的电缆铺设成本。理论上可以通过通信网络和数据中心设施更好地监控电力设备的运行状态，通过电力网络拓扑和通信网络拓扑的结合，可以更好地定位故障位置和及时进行修复工作，提高系统安全性和运行效率。每个能量路由器会配备一定容量的储能设备，可用于数据中心备用电力，平滑能量的传输。通信链路可以采用电力线通信或光纤通信，二者均可以与输电线路一体化建设，极大地减少了安装成本。融合的过程是一个信息化的过程，也是一个立足现有设施进行过渡的过程，是一个将互联网嵌入能源网的过程。