Архитектура Интернета энергии

В настоящее время большую актуальность приобретают вопросы архитектуры Интернета энергии. Рассмотрим концептуальную модель Интернета энергии в виде комплексной системы, элементами которой являются, в частности, энергетическая ячейка и локальная генерация.

Под Интернетом энергии понимается киберфизическая инфраструктура децентрализованного интеллектуального управления энергосистемами, энергоузлами и системами электроснабжения. В этот комплекс инфраструктуры входит также бесшовная интеграция распределенных активных потребителей, а, кроме того, – источники энергии и гибкость как отдельный элемент системы.

В такой сложной взаимосвязанной системе проводятся энергетические транзакции в рамках сервисов Интернета энергии. Собственно, понятие «энергетической ячейки» тесно связано с понятием «энергетической трансакции», поэтому под ней следует понимать такой акт коммерческого, информационного и физического, электроэнергетического взаимодействия пользователей Интернета энергии и их энергетического оборудования между собой и с оператором и сервисами Интернета энергии, при котором происходит изменение параметров генерации на согласованном уровне [1].

Кроме того, энергетические трансакции обозначают потребление энергетических мощностей, как активных, так и реактивных. Непосредственно энергетическая трансакция является причиной того, что стороны транзакции приобретают определенные ценности: одна сторона приобретает рыночную ценность или полезное качество, которое может быть связано с электроснабжением или работой энергосистемы, а вторая сторона – получает оплату этой рыночной ценности.

Энергетическая ячейка – это участник или сторона энергетической транзакции и структурная единица энергосистемы, которая есть благодаря существованию Интернета энергии. По-иному говоря, под энергетической ячейкой можно понимать совокупность энергетического оборудования, то есть генераторов, накопителей, электроприемников, которые есть на рынке распределительным электрических сетей.

У энергетической ячейки всегда есть единый интерфейс, который подключен к Интернету энергии. Этот интерфейс является единственным фактором в рамках трансакции энергии по взаимодействию между энергетическими ячейками, а также сервисами Интернета энергии [2].

У каждой энергетической ячейки есть программный агент, благодаря которому осуществляется представление энергетической ячейки в совокупности в её системе, то есть в Интернете энергии. Благодаря программному агенту осуществляется согласованное управление взаимодействием энергетической ячейки со всеми другими элементами Интернета энергии.

Также благодаря наличию программного агента, энергетическая ячейка принимает участие в сервисах Интернета энергии, а также может быть реализована в целях исключения конфликта сервисов за ресурсы, которые есть в энергетической ячейке, с другими энергетическими ячейками. Посредством программных агентов энергетические ячейки могут обмениваться данными локальной автоматика и оборудования.

Благодаря наличию специальных приложений осуществляется связь между различными пользователями, то есть между владельцами энергетических ячеек. Более детально варианты энергетических ячеек можно рассмотреть через основные предметы энергетических трансакций, под которыми понимаются рыночной ценности или полезные свойства в Интернете энергии. Это так называемое «первичный базовый актив» трансакционной энергетики в Интернете энергии.

Данные предметы можно выразить через такие понятия как «электроэнергия», «мощность», «гибкость», «peer-to-peer (энергетическая трансляция)», «peer-to-operator (энергетическая трансакция)» (рис. 1). В свою очередь энергетические ячейки и их программные агенты составляют общую мультиагентную систему управления в энергосистеме.

[pic 1]

Рис. 1. Первичный базовый актив

Внутренняя сложность – это не свойство энергетической ячейки. Программный агент служит неким «чёрным ящиком», который обладает способностью выдавать или потреблять электрическую мощность, принимать, обрабатывать и отправлять информационные сигналы в энергетической ячейке системы. Внутренняя сложность энергетической ячейки, таким образом, отсутствует, поскольку это функция распределена на саму систему Интернета энергии [3].