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摘要：能源互联网是一种新型的能源互联模式，强调能源的清洁、互动、高效利用，本文分析了当前能源互联网的特征，结合相关电力技术应用构建能源互联体系架构，并对当前关键技术需求进行分析，建立了smart模型，提出了基于园区能源互联发展的可行性及现阶段相关技术分析，展望能源互联网从局域微网技术应用到大电网互联的发展路径。
关键詞：能源互联，体系架构，smart模型，局域微网
1.引言
目前国际上的电源类型主要有煤电、核电、水电、风电、太阳能发电等。我国煤电占主要地位，其他类型迅速发展。煤炭石油发电作为传统的发电类型，具有不可再生和引发温室效应的不足，随着不可再生能源的消耗和环境的污染，各国积极寻找低碳环保的新型能源。风电[1]、光伏发电作为取之不竭的清洁能源被推上历史舞台，大量的风力发电厂、光伏发电厂与大电网并网运行，由于可再生能源的随机性波动性，加上地理位置的分散性，对电能质量以及输送通道有了更高的要求，这种依靠主干网的协调传输能力的方式无非增加了新能源的开发成本；并且各地能源纷纷上网，造成管理上的缺陷，有些地区出现有风却无法上网或者发电余量无法传输的现象，在能源的利用率上无法达到最优处理。
美国在2008年的未来可再生电力能源传输与管理（The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management system， FREEDM system）[2]项目中提出能源互联网的概念，它是一种构建在可再生能源发电和分布式储能装置基础上的新型电网结构，可再生能源的占比大幅度提高，与传统电力达到电能互补效率最大化利用；德国的E-energy计划将当代先进的信息技术与能源相结合，增大对新能源的挖掘力度，充分发挥间歇式能源的经济效益，并将电动汽车作为移动电源通过合理的调度，结合风电光伏新能源及分布式储能对电网的高峰时期进行弥补，维护电网的正常运行；当代著名经济学家、趋势学家杰里米·里夫金认为以分散式可再生能源为基础的第三次工业革命[3]正在全世界范围内兴起，未来将大量发展可再生能源代替化石能源，建筑物转为发电厂，就地收集可再生能源，并利用储能技术保留间歇式能源，融入互联网技术，实现能源共享，可见他笔下的第三次工业革命的核心是能源改革。
本文通过对能源互联网的特征分析，建立了相应的功能架构，提出了当前面临的一些技术挑战，将其技术与功能关联起来论述了能源互联网的内涵；根据分布式能[4][5]源应用特征，建立了smart模型，明细了能源互联网的建设体系及其目标形式，并从园区能源建设方面阐述了能源互联网有效的实现模式，首先在园区内建设能源架构设施，实现小区能源互动管理，然后以小区为单元模块进行互联，路由管理，合理调度，形成区域能源互联网。
2.能源互联网的特征
能源互联网仍然以电网“主干网”为主要的传输网络，以局域“配电网”为主要支撑技术，在坚强电网的基础上构建以可再生能源和储能装置为主要组成的微网单元。越来越多的新能源发电通过合理的配网建设连接到当地电网，甚至输送到其他地区，这样使得配电网结构逐步由集约式向分布式发展，扩大了能源的上网渠道，保证了清洁能源的最大化利用。能源互联网主要包括以下几个特征[6][7]：
可再生能源上网：能源互联网含有大量的可再生能源发电系统，具有间歇性、波动性，大规模的接入会冲击大电网的稳定运行，从而促进传统电网升级为新型能源互联网。
分布式能源广泛：为了使可再生能源的利用效率最大化，需要建立就地收集、存储和使用的能源网络，每个微型网络构成能源互联网的一个节点，分布范围广泛。
能源网络互联自给：微型能源网络并不能保证自给自足，能源互联网的关键技术在于将分布式发电装置、储能装置和负载组成的微型能源网络互联起来，进行能量交换平衡能量的供给与需求。
能源交换灵活：能源互联网是一个对等、扁平和能量双向流动的能源共享网络，建立有相关的互操作标准，发电装置、储能装置和负载“即插即用”，自主接入，能量交换灵活。
依赖大电网骨架：能源互联网的基础设施建设不能完全摒弃已有的传统电网，特别是传统电网中已有的骨干网络投资巨大，在能源互联网的结构中应该考虑对传统电网的基础网络设施进行改造，并将微型能源网络融入到改造后的大电网中，形成新型的大范围分布式能源共享互联网络。
能源互联网注重电能交换和信息共享平台建设，加强对分布式能源的管理，运用电力电子技术、信息通信技术，将各部分弱关联网络升级为强关联互联网，增强信息互动能力，提高工作效率，从基层配网到大电网建设逐步连接成纵向调度横向关联的新型网络。
3.能源互联网的功能架构及相关技术
3.1 能源互联网功能架构
能源互联网是在现有的电网骨架下利用电力电子技术和信息技术[8]，将可再生能源发电与分布式能源系统融入电网管理平台的能源互联网络。能源互联网通过能量的分配和数据反馈达到网内能源管理、能量路由、安保以及共享的目的。动量是指能源动力产生的电能量，他是整个系统的能量来源，主要包括风电火电太阳能等基础能源，利用智能化的大电网骨架传输给各局域网、微型电网；差量是指能量的缺失、缺陷，在能量调度过程中，根据需求侧响应合理分配，根据不同局域网络的能量的差额分析，通过专家系统，及时填补或者启动紧急保护措施，以确保总体的正常运行；经过大电网传输、路由分配的可用余量是支持用户端的有效电能，是大电网末端发散式应用平台的依据，也是能源互联网的最重要的体现环节。
能源互联网有如英特网一样紧密连接，只不过能源互联网是以能量的流动为主，信息网络辅助完成电能的合理分配。能源互联网的功能是集智能化设备为一体的智能电网的提升，从大能源观的角度促使各能源的互联、互补、互用。
3.2能源互联网关键技术 分布式能源最终都是转化为电能进行传输，经过配电环节转化为不同客户的需求用电。因此，能源互联网的关键技术主要体现在能源发电管理侧、电能合理分配侧和智能用户端，并以信息通信技术为支撑采用智能化手段实时连接各电能环节搭建互动管理平台。能源互联网应具有一个统一的能源云平台，依照电网络的范围大小分为能源微网、能源局域网、能源广域网，主要包括新能源调度自动化、配电自动化和用电自动化三大领域的关键技术。如图所示，信息通信可以完成分布式能源基站管理、配用电技术的无缝连接，构成包括基础设施、关键技术参数的管理平台的整体网络，实现调、配、用一体化。
能源的性质在很大程度上决定了开发方式和最终电能质量，能源互联网是将各种新型能源连接大电网弥补火电带来的环境污染等一连串的问题，新能源在量上扩充的同时也带给电网新的技术难题，微网控制技术、电力路由技术、电力电子变压器与储能技术是传统网络向新型网络升级过程中遇到的重点和难点。
（1）微电网是一个由微电源、负荷、储能和控制装置组成的系统，相对于大电网来说，微电网是其中一个可以自行输入、输出电能的可控单元。大电网在运行的时候可能面临微网单元的各种不同的运行模式，例如并网功率不上网运行、并网功率余量上网运行、并网定功率发电运行、离网运行等，由于分布式能源的多样性、间歇性与随机性使得电压和频率的变化毫无规律，微网的正常运行就会难以控制，对于系统的继电保护提出了更高的要求；微电网包括了大量的新能源发电单元，所以不同时间段的能量传输变化大，造成微电网的不稳定。
（2）储能装置是能源互联网中的重要组成部分[9][10]，对间歇性能源发电实时存储，减少不稳定量对局域网络的影响，提高了微电网对分布式能源的接纳能力。常用的储能技术主要包括飞轮储能、超导储能、超級电容储能和电池储能，大都以组合的方式完成余量的收集存储，但存储量不大。要解决大容量的分布式能源的储能系统必须克服技术和材料的限制，能源协调控制技术和紧急防措功能的综合应用是新型互联网单元的关键技术。
（3）电力电子控制技术在能源互联网中主要包括两个核心部件：电力电子变压器和电力路由器，它们是构成新型能源互联网配电网与微网连接、储能与能源分配控制的关键性装备。目前10KV以上可用于实际输配电系统的电力电子变压器还没有很大的进展，面临着一些挑战，包括新材料诸如SIC之类的铁芯替代材料的研究，可以提高磁芯利用率；采用多个变流器串联工作，会产生大量的谐波，对于散热的要求相应提高了，并且任一个出现故障时会导致整个模块工作的功能异常。另外一个核心器件是实现电力路由的功能，将一定区域内的发电源和需求侧接入互联网，相当于互联网上的“IP地址”识别一样，进行分布式电源或者可再生能源发电的定位，可以根据来自相邻电力路由器的频率来判断相邻区域网络是否出现缺电，并在区域的能源云平台上指示诸如“区域A储电向区域B的电力路由器传输”等控制。电力电子变压器和电力路由器还必须统一借口技术，方便于分布式能源和储能装置以 “即插即用”的形式投入使用，实现能源的互联互通。
4.能源互联网Smart模型
能源互联网对于电网的改革来说是一次重大设备和数据信息的整合，在大电网骨架智慧贯通的前提下，搭建智慧微网，促使能源共享，是一项重大的工程。对于能源互联网的灵活应用，必须从基础的产品技术出发，落实应用平台建设，建立相应的运营体系，促进整个系统的健康运行。
根据能源互联网的智慧互动原理建立了smart模型，主要分为三个层次：技术整合层，平台建设层，应用评估层，总体上涵盖了技术规划、能源互联、信息互通、管理调度、运营保护5个方面。技术主要是指储能、电力电子控制技术；能源互联是指新能源可靠的接入大电网；应用主要包括储能检测平台、电动汽车管理平台等；管理主要是根据互联网系统的技术和应用需求特征进一步提升电网的坚强、全面性；运行保护是实现用电互动资源共享的关键步骤。将整个网络建设成一体化管理，不管哪个环节出现问题，能源互联网要求做到不影响其他回路的健康运行，并且以最快的速度启动后备保护，当电源系统出现故障时，可启动储能供电系统，自动隔离故障线路，争取维修时间，减少电网损失，做到电网的强关联强保护持续运行。
5、以园区建设为中心的能源互联网
能源互联网是依靠大电网骨架灵活构建微单元系统的集群体，以清洁环保、互动可调、能源最大化利用为目标进行设计。目前电力电子变压器和电力路由器都受到电力电子技术的限制，在电压等级和设备容量上难以上升到大电网传输应用上。通过smart模型分析，我们提出适用于园区的配电网建设，以园区为单元构建互补互调的能源互联网，如图3所示，搭建能源路由器的功能模型以及园区能源网络，整个系统可以就地取能，减少电能的传输损耗。将风能、太阳能与储能装置统一于电力路由器的调度权限，分层管理，将每个小区的路由器连接成一个大范围区域互联网，实现一个以园区为单元的自给输入和输出的能量系统。
目前相关技术的研究部分已具备可实现性，还有一些核心技术处在研发试验阶段，但都是单方面的应用，运用信息通信技术连接各领域技术产品构成整体区域能源互联网的解决方案还没有得到完善，也是一项新的挑战。从目前技术角度来看，园区能源互联网的搭建可以借鉴以下应用领域的技术整合，为进一步研究奠定基础。
1、智能楼宇建设已经具有相当成熟的经验，对于园区小型的太阳能、风能和热能等能量管理系统建设可以借助已有的网络基础进行搭建，对于新型的例如AMI智能电表技术的应用，让园区每一户共享能源信息，尚需进一步研究。
2、电动汽车的使用率越来越高，在大城市和新型园区中可作为备用电源和移动存储器，解决能源的消纳问题，当能源互联网中出现停电或者电能不足时，可以作为备用电源就地弥补电能缺量，等待系统恢复正常的运行模式。电动汽车作为能源载体具有灵活性，但目前充电时间长、能源密度低使得整个系统的运作效率低，因此对于快充技术和提高电池能量密度是此领域技术瓶颈。 3、新能源开发技术成熟，可再生能源的利用效率高，园区能量在达到自给的基础上可以随时上网，减少浪费，本部分需要将费控系统和居民能量管理系统进一步细化到每家每户，需要添加更多的网络节点。
4、微网技术与以园区为单元的能源互联系统既有相似性也有差异性，他们都是一个可以发电和输电的自给系统，但微网技术显然不只是用于小的园区，而且可以管理具有更多复杂的能源模块、小区单元、配网自动化的复杂系统，发展以园区为单元的互连网需要制定类似微网的技术标准。
5、配电网自动化技术不断提高，各种终端产品的应用对于园区能源互联网的安全保障措施更加完善，使得日益增多的单元系统可以健康运行，中国的电网是以优先坚强主干网为主，然后合理配网，当分布式能源的上网电量达到可以撼动火电的地位时，主干网和配网技术就要面临新的挑战，负荷特性改变配网结构，不论是传输消纳还是集中配网改为发散式抑或是纵横交错网络结构。
6、电力电子器件的研究已经取得较好的成绩，在低压配电网上的控制技术也可以实现类似电力路由器的功能作用，但高电压等级的电力电子产品研发技术不强，这也限制了能源互联网建设的范围。
6.结语
能源互联网要完成能源的平滑连接与合理分配，与传统电网的不同之处在于新能源量的提高改变了电网的发电配电和用电终端的结构，在自动化协调应用方面需要集成控制能力更加完善的的设备与平臺系统。本文的理论创新点顺应当前智慧领域的发展，依据能源互联网技术理论建立smart模型，指明了新型能源网络的平台结构建设，并且提出了以园区建设为单元的能源互联网实现模式，将清洁能源的采取和利用落实到每个区域、楼宇，实现能源互联网以人为本的服务价值，也对应了里夫金学者提出的以建筑为中心的能源互联网的预测。本文也着重介绍了一些关键技术和产品，未来必须克服这些技术难关，才能由微单元、区域单元逐步的向局域网再到大电网迈进，让整个大电网互动起来，实现大电网“自由多边、平等参与、信息对称”的共享机制。
参考文献
[1]赵传辉，孙莹，牛晓娜，干慎航. 风力发电在能源互联网中的应用研究[J]，中国能源网，2010，第3期：39-44.
[2] AlexQ.Huang，MariesaL.Crow，Gerald Thomas Heydt，JimP.Zheng The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management（FREEDM） System：The Energy Internet.2011，9（1）：133-148.
[3] 吴安平，第三次工业革命背景下对智能电网的再认识[J]。《2013年中国电机工程学会年会论文集》，2013.
[4]ZhouLiang，DingMing，BiRui.Optimization of design and application of microgrid energy management system data acquisition system. Proceedings of the 2nd IEEE International Symposium on Power Electronics for Distributed Generation Systenrs. Hefei，China，2010：765- 768.
[5]RenJingDing，CheYanBo，Zhaol』_Hua.Discussion on monitoring scheme of distributed generation and microgrid system.Proceedings of the 4th International Conference on Power Electronics Systems and Applications（PESA）. Hong Kong，China，2O11：1-6.
[6]王苏舰，王纷，徐丽萍。关于北京市发展能源互联网的认识与思考[J]。国防科技，2012，第5期：527-533.
[7]查亚兵，张涛，谭树人，黄卓，王文广。关于能源互联网的认识与思考[J].国防科技，2012，第五期：1-6.
[8]曹军威，万宇鑫，涂国煜. 智能电网信息系统体系结构研究[J].计算机学报.2013。36（1）：144-167.
[9]晏阳。能源互联网下的新型配网[J].电气时代。2012，第10期：39-40.
[10]侯朝勇. 储能技术在能源互联网中的应用[J].《2013年学术前沿论丛》。2013：554-560.
关键詞：能源互联，体系架构，smart模型，局域微网
1.引言
目前国际上的电源类型主要有煤电、核电、水电、风电、太阳能发电等。我国煤电占主要地位，其他类型迅速发展。煤炭石油发电作为传统的发电类型，具有不可再生和引发温室效应的不足，随着不可再生能源的消耗和环境的污染，各国积极寻找低碳环保的新型能源。风电[1]、光伏发电作为取之不竭的清洁能源被推上历史舞台，大量的风力发电厂、光伏发电厂与大电网并网运行，由于可再生能源的随机性波动性，加上地理位置的分散性，对电能质量以及输送通道有了更高的要求，这种依靠主干网的协调传输能力的方式无非增加了新能源的开发成本；并且各地能源纷纷上网，造成管理上的缺陷，有些地区出现有风却无法上网或者发电余量无法传输的现象，在能源的利用率上无法达到最优处理。
美国在2008年的未来可再生电力能源传输与管理（The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management system， FREEDM system）[2]项目中提出能源互联网的概念，它是一种构建在可再生能源发电和分布式储能装置基础上的新型电网结构，可再生能源的占比大幅度提高，与传统电力达到电能互补效率最大化利用；德国的E-energy计划将当代先进的信息技术与能源相结合，增大对新能源的挖掘力度，充分发挥间歇式能源的经济效益，并将电动汽车作为移动电源通过合理的调度，结合风电光伏新能源及分布式储能对电网的高峰时期进行弥补，维护电网的正常运行；当代著名经济学家、趋势学家杰里米·里夫金认为以分散式可再生能源为基础的第三次工业革命[3]正在全世界范围内兴起，未来将大量发展可再生能源代替化石能源，建筑物转为发电厂，就地收集可再生能源，并利用储能技术保留间歇式能源，融入互联网技术，实现能源共享，可见他笔下的第三次工业革命的核心是能源改革。
本文通过对能源互联网的特征分析，建立了相应的功能架构，提出了当前面临的一些技术挑战，将其技术与功能关联起来论述了能源互联网的内涵；根据分布式能[4][5]源应用特征，建立了smart模型，明细了能源互联网的建设体系及其目标形式，并从园区能源建设方面阐述了能源互联网有效的实现模式，首先在园区内建设能源架构设施，实现小区能源互动管理，然后以小区为单元模块进行互联，路由管理，合理调度，形成区域能源互联网。
2.能源互联网的特征
能源互联网仍然以电网“主干网”为主要的传输网络，以局域“配电网”为主要支撑技术，在坚强电网的基础上构建以可再生能源和储能装置为主要组成的微网单元。越来越多的新能源发电通过合理的配网建设连接到当地电网，甚至输送到其他地区，这样使得配电网结构逐步由集约式向分布式发展，扩大了能源的上网渠道，保证了清洁能源的最大化利用。能源互联网主要包括以下几个特征[6][7]：
可再生能源上网：能源互联网含有大量的可再生能源发电系统，具有间歇性、波动性，大规模的接入会冲击大电网的稳定运行，从而促进传统电网升级为新型能源互联网。
分布式能源广泛：为了使可再生能源的利用效率最大化，需要建立就地收集、存储和使用的能源网络，每个微型网络构成能源互联网的一个节点，分布范围广泛。
能源网络互联自给：微型能源网络并不能保证自给自足，能源互联网的关键技术在于将分布式发电装置、储能装置和负载组成的微型能源网络互联起来，进行能量交换平衡能量的供给与需求。
能源交换灵活：能源互联网是一个对等、扁平和能量双向流动的能源共享网络，建立有相关的互操作标准，发电装置、储能装置和负载“即插即用”，自主接入，能量交换灵活。
依赖大电网骨架：能源互联网的基础设施建设不能完全摒弃已有的传统电网，特别是传统电网中已有的骨干网络投资巨大，在能源互联网的结构中应该考虑对传统电网的基础网络设施进行改造，并将微型能源网络融入到改造后的大电网中，形成新型的大范围分布式能源共享互联网络。
能源互联网注重电能交换和信息共享平台建设，加强对分布式能源的管理，运用电力电子技术、信息通信技术，将各部分弱关联网络升级为强关联互联网，增强信息互动能力，提高工作效率，从基层配网到大电网建设逐步连接成纵向调度横向关联的新型网络。
3.能源互联网的功能架构及相关技术
3.1 能源互联网功能架构
能源互联网是在现有的电网骨架下利用电力电子技术和信息技术[8]，将可再生能源发电与分布式能源系统融入电网管理平台的能源互联网络。能源互联网通过能量的分配和数据反馈达到网内能源管理、能量路由、安保以及共享的目的。动量是指能源动力产生的电能量，他是整个系统的能量来源，主要包括风电火电太阳能等基础能源，利用智能化的大电网骨架传输给各局域网、微型电网；差量是指能量的缺失、缺陷，在能量调度过程中，根据需求侧响应合理分配，根据不同局域网络的能量的差额分析，通过专家系统，及时填补或者启动紧急保护措施，以确保总体的正常运行；经过大电网传输、路由分配的可用余量是支持用户端的有效电能，是大电网末端发散式应用平台的依据，也是能源互联网的最重要的体现环节。
能源互联网有如英特网一样紧密连接，只不过能源互联网是以能量的流动为主，信息网络辅助完成电能的合理分配。能源互联网的功能是集智能化设备为一体的智能电网的提升，从大能源观的角度促使各能源的互联、互补、互用。
3.2能源互联网关键技术 分布式能源最终都是转化为电能进行传输，经过配电环节转化为不同客户的需求用电。因此，能源互联网的关键技术主要体现在能源发电管理侧、电能合理分配侧和智能用户端，并以信息通信技术为支撑采用智能化手段实时连接各电能环节搭建互动管理平台。能源互联网应具有一个统一的能源云平台，依照电网络的范围大小分为能源微网、能源局域网、能源广域网，主要包括新能源调度自动化、配电自动化和用电自动化三大领域的关键技术。如图所示，信息通信可以完成分布式能源基站管理、配用电技术的无缝连接，构成包括基础设施、关键技术参数的管理平台的整体网络，实现调、配、用一体化。
能源的性质在很大程度上决定了开发方式和最终电能质量，能源互联网是将各种新型能源连接大电网弥补火电带来的环境污染等一连串的问题，新能源在量上扩充的同时也带给电网新的技术难题，微网控制技术、电力路由技术、电力电子变压器与储能技术是传统网络向新型网络升级过程中遇到的重点和难点。
（1）微电网是一个由微电源、负荷、储能和控制装置组成的系统，相对于大电网来说，微电网是其中一个可以自行输入、输出电能的可控单元。大电网在运行的时候可能面临微网单元的各种不同的运行模式，例如并网功率不上网运行、并网功率余量上网运行、并网定功率发电运行、离网运行等，由于分布式能源的多样性、间歇性与随机性使得电压和频率的变化毫无规律，微网的正常运行就会难以控制，对于系统的继电保护提出了更高的要求；微电网包括了大量的新能源发电单元，所以不同时间段的能量传输变化大，造成微电网的不稳定。
（2）储能装置是能源互联网中的重要组成部分[9][10]，对间歇性能源发电实时存储，减少不稳定量对局域网络的影响，提高了微电网对分布式能源的接纳能力。常用的储能技术主要包括飞轮储能、超导储能、超級电容储能和电池储能，大都以组合的方式完成余量的收集存储，但存储量不大。要解决大容量的分布式能源的储能系统必须克服技术和材料的限制，能源协调控制技术和紧急防措功能的综合应用是新型互联网单元的关键技术。
（3）电力电子控制技术在能源互联网中主要包括两个核心部件：电力电子变压器和电力路由器，它们是构成新型能源互联网配电网与微网连接、储能与能源分配控制的关键性装备。目前10KV以上可用于实际输配电系统的电力电子变压器还没有很大的进展，面临着一些挑战，包括新材料诸如SIC之类的铁芯替代材料的研究，可以提高磁芯利用率；采用多个变流器串联工作，会产生大量的谐波，对于散热的要求相应提高了，并且任一个出现故障时会导致整个模块工作的功能异常。另外一个核心器件是实现电力路由的功能，将一定区域内的发电源和需求侧接入互联网，相当于互联网上的“IP地址”识别一样，进行分布式电源或者可再生能源发电的定位，可以根据来自相邻电力路由器的频率来判断相邻区域网络是否出现缺电，并在区域的能源云平台上指示诸如“区域A储电向区域B的电力路由器传输”等控制。电力电子变压器和电力路由器还必须统一借口技术，方便于分布式能源和储能装置以 “即插即用”的形式投入使用，实现能源的互联互通。
4.能源互联网Smart模型
能源互联网对于电网的改革来说是一次重大设备和数据信息的整合，在大电网骨架智慧贯通的前提下，搭建智慧微网，促使能源共享，是一项重大的工程。对于能源互联网的灵活应用，必须从基础的产品技术出发，落实应用平台建设，建立相应的运营体系，促进整个系统的健康运行。
根据能源互联网的智慧互动原理建立了smart模型，主要分为三个层次：技术整合层，平台建设层，应用评估层，总体上涵盖了技术规划、能源互联、信息互通、管理调度、运营保护5个方面。技术主要是指储能、电力电子控制技术；能源互联是指新能源可靠的接入大电网；应用主要包括储能检测平台、电动汽车管理平台等；管理主要是根据互联网系统的技术和应用需求特征进一步提升电网的坚强、全面性；运行保护是实现用电互动资源共享的关键步骤。将整个网络建设成一体化管理，不管哪个环节出现问题，能源互联网要求做到不影响其他回路的健康运行，并且以最快的速度启动后备保护，当电源系统出现故障时，可启动储能供电系统，自动隔离故障线路，争取维修时间，减少电网损失，做到电网的强关联强保护持续运行。
5、以园区建设为中心的能源互联网
能源互联网是依靠大电网骨架灵活构建微单元系统的集群体，以清洁环保、互动可调、能源最大化利用为目标进行设计。目前电力电子变压器和电力路由器都受到电力电子技术的限制，在电压等级和设备容量上难以上升到大电网传输应用上。通过smart模型分析，我们提出适用于园区的配电网建设，以园区为单元构建互补互调的能源互联网，如图3所示，搭建能源路由器的功能模型以及园区能源网络，整个系统可以就地取能，减少电能的传输损耗。将风能、太阳能与储能装置统一于电力路由器的调度权限，分层管理，将每个小区的路由器连接成一个大范围区域互联网，实现一个以园区为单元的自给输入和输出的能量系统。
目前相关技术的研究部分已具备可实现性，还有一些核心技术处在研发试验阶段，但都是单方面的应用，运用信息通信技术连接各领域技术产品构成整体区域能源互联网的解决方案还没有得到完善，也是一项新的挑战。从目前技术角度来看，园区能源互联网的搭建可以借鉴以下应用领域的技术整合，为进一步研究奠定基础。
1、智能楼宇建设已经具有相当成熟的经验，对于园区小型的太阳能、风能和热能等能量管理系统建设可以借助已有的网络基础进行搭建，对于新型的例如AMI智能电表技术的应用，让园区每一户共享能源信息，尚需进一步研究。
2、电动汽车的使用率越来越高，在大城市和新型园区中可作为备用电源和移动存储器，解决能源的消纳问题，当能源互联网中出现停电或者电能不足时，可以作为备用电源就地弥补电能缺量，等待系统恢复正常的运行模式。电动汽车作为能源载体具有灵活性，但目前充电时间长、能源密度低使得整个系统的运作效率低，因此对于快充技术和提高电池能量密度是此领域技术瓶颈。 3、新能源开发技术成熟，可再生能源的利用效率高，园区能量在达到自给的基础上可以随时上网，减少浪费，本部分需要将费控系统和居民能量管理系统进一步细化到每家每户，需要添加更多的网络节点。
4、微网技术与以园区为单元的能源互联系统既有相似性也有差异性，他们都是一个可以发电和输电的自给系统，但微网技术显然不只是用于小的园区，而且可以管理具有更多复杂的能源模块、小区单元、配网自动化的复杂系统，发展以园区为单元的互连网需要制定类似微网的技术标准。
5、配电网自动化技术不断提高，各种终端产品的应用对于园区能源互联网的安全保障措施更加完善，使得日益增多的单元系统可以健康运行，中国的电网是以优先坚强主干网为主，然后合理配网，当分布式能源的上网电量达到可以撼动火电的地位时，主干网和配网技术就要面临新的挑战，负荷特性改变配网结构，不论是传输消纳还是集中配网改为发散式抑或是纵横交错网络结构。
6、电力电子器件的研究已经取得较好的成绩，在低压配电网上的控制技术也可以实现类似电力路由器的功能作用，但高电压等级的电力电子产品研发技术不强，这也限制了能源互联网建设的范围。
6.结语
能源互联网要完成能源的平滑连接与合理分配，与传统电网的不同之处在于新能源量的提高改变了电网的发电配电和用电终端的结构，在自动化协调应用方面需要集成控制能力更加完善的的设备与平臺系统。本文的理论创新点顺应当前智慧领域的发展，依据能源互联网技术理论建立smart模型，指明了新型能源网络的平台结构建设，并且提出了以园区建设为单元的能源互联网实现模式，将清洁能源的采取和利用落实到每个区域、楼宇，实现能源互联网以人为本的服务价值，也对应了里夫金学者提出的以建筑为中心的能源互联网的预测。本文也着重介绍了一些关键技术和产品，未来必须克服这些技术难关，才能由微单元、区域单元逐步的向局域网再到大电网迈进，让整个大电网互动起来，实现大电网“自由多边、平等参与、信息对称”的共享机制。
参考文献
[1]赵传辉，孙莹，牛晓娜，干慎航. 风力发电在能源互联网中的应用研究[J]，中国能源网，2010，第3期：39-44.
[2] AlexQ.Huang，MariesaL.Crow，Gerald Thomas Heydt，JimP.Zheng The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management（FREEDM） System：The Energy Internet.2011，9（1）：133-148.
[3] 吴安平，第三次工业革命背景下对智能电网的再认识[J]。《2013年中国电机工程学会年会论文集》，2013.
[4]ZhouLiang，DingMing，BiRui.Optimization of design and application of microgrid energy management system data acquisition system. Proceedings of the 2nd IEEE International Symposium on Power Electronics for Distributed Generation Systenrs. Hefei，China，2010：765- 768.
[5]RenJingDing，CheYanBo，Zhaol』_Hua.Discussion on monitoring scheme of distributed generation and microgrid system.Proceedings of the 4th International Conference on Power Electronics Systems and Applications（PESA）. Hong Kong，China，2O11：1-6.
[6]王苏舰，王纷，徐丽萍。关于北京市发展能源互联网的认识与思考[J]。国防科技，2012，第5期：527-533.
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