中國儲能網訊：續(xù)接上文，源網荷儲四要素電氣設備之間的連接都需要找到匯聚點，不論是交流方式還是直流方式，能量的匯聚都需要一個母線。
這條母線也是用戶表后小型配網的母線，雖然母線的英文是BUS，但翻譯過來卻叫做“節(jié)點”，所以相當于說通過母線的形式把源網荷儲接到了同一個點上。
所以哪怕是在表后分布式的場景，但同樣也有中心化的結構，而對應這些電氣設備的運行，也理應有一個控制大腦。
就猶如調控中心之于大電網一樣，微電網的各元素也要有一個核心的管理系統(tǒng)來進行統(tǒng)一的管理和調度。
這就涉及到組網的另一方面，信息層面的組網，也就是與控制系統(tǒng)相關的信息網絡的搭建。
五要素與三層級
先說點有關信息論的事兒，一個完整的信息傳遞過程需要包含五個部分，分別是信源、編碼、信道、解碼和信宿。
對應到微電網這個場景，主站能量管理系統(tǒng)和終端設備之間因為信息可以雙向傳遞，故均可兼具信源以及信宿的身份。
而二者之間可以通訊的前提是雙方早已確定好了通訊協議，這樣編碼和解碼之間就不會存在偏差。
剩余一個信道，也就是信息傳遞的媒介，無非就是有線和無線這兩種。
如果說某個微電網僅局限在某個工商業(yè)用戶的表后范圍，那么位于這個小系統(tǒng)的本地能量管理系統(tǒng)和終端源網荷儲設備之間也就形成了信息通信關系。
當把這個范圍放大到聚合若干類似微電網的虛擬電廠中，那么必然需要一個更大的中控平臺來和每一個微電網單元進行信息傳遞。
而此時某個微電網的控制系統(tǒng)成為了下級，整個虛擬電廠也就形成了三級的通訊結構，我們也可以用一個更加時髦的詞兒，叫“云邊端”三層級結構。
而云和邊之間的通訊，用有線的方式不現實，所以都是無線通信。
而邊和端之間的通訊，有條件的話還是以有線的方式為最佳，畢竟多數控制指令都是在這兩者之間，那么通訊的可靠性來說有線的方式還是要優(yōu)于無線的。
把通訊方式也就是信道也考量進來的話，云邊端就成了云管邊端。
這是一個通用于任何信息化和數字化系統(tǒng)的模型。
邊對端的采集
這種三層級結構，看似最關鍵的環(huán)節(jié)在上位的云端中控，但我一直覺得中間這個邊層級的本地控制系統(tǒng)才更加重要。
本地控制器對終端設備信息的采集需要做到全面且有效。這些數據信息的采集，最主要方式就是通訊。
可以是主站定時下發(fā)指令然后終端集體上送，也可以是主站根據終端的物理地址進行輪詢，然后終端逐一進行應答。
多數情況下，終端設備上送的數據說啥是啥，也就是主站并不會主動去辨別終端送上來的每個數據到底是否合理，不過一些關鍵點位的信息還是有必要做一些冗余，用來進行橫向比對。
比如說某臺逆變器的電氣功率等信息，如果逆變器出口側加裝了電能表或者具備數據測量功能的斷路器，那么是可以用這兩組數據之間做比對的。
這也有些類似電網在對一些發(fā)電廠或者大專線用戶設置計量表和考核表的道理。
除了這些設備提供的運行狀態(tài)以及實際參數等數據外，一些有關溫濕度和當前氣象的環(huán)境數據，一些關于開關的通斷狀態(tài)等，也應該納入到控制系統(tǒng)的采集范圍。
除了通訊數據外，有些數據需要用0-1干節(jié)點的方式來提供，比如說開關的狀態(tài)，會通過斷路器的DO狀態(tài)位傳遞給控制系統(tǒng)，那么系統(tǒng)采集到的并非是一組通訊編碼，而是簡單的高低電平，用來區(qū)分0和1，也就是分與合。
這種方式就需要控制系統(tǒng)不僅要有通訊接口，也要有對應的DI/DO接口，便于接受這些非零即一的狀態(tài)量。
云與邊的互動
本地控制系統(tǒng)與更為上級的中控系統(tǒng)之間的互動，主要還是重要數據的上送，這樣更加便于集中存儲和展示。
本地控制器的存儲空間有限，想要保留大量的現場數據還是要借助于資源更加廣泛的云端系統(tǒng)。
而云端系統(tǒng)也喜歡以數據看板的形式呈現各個微電網的運行情況，那么也必然需要實時更新的數據。
我們之前的文章也提及了微電網和虛擬電廠之間的關系，亦如硬幣的兩面。
呈現微電網形態(tài)時主要是本地運營，目標是控制下網電量，降低用電成本。
呈現虛擬電廠形態(tài)時主要是參與交易，目標是控制上網電量，增加發(fā)電收益。
而這些控制邏輯的成立，都需要引入價格信號。這些信號或是已經內置在本地控制系統(tǒng)中，或者是由云端中控系統(tǒng)即時下發(fā)。
所以從這個層面上來說，云端的集控需要給邊緣進行“賦能”，而這些非電氣和環(huán)境數據的獲取需要云端系統(tǒng)來統(tǒng)一完成。
雙方之間的互動關系就是信息的共享和共通，邊緣有的給云端用來存儲和展示，以及做更大范圍的協調，云端有的給邊緣用來制定本地運行策略。
而云端和邊端都需要具備數據分析能力，前者的分析主要在宏觀層面，旨在預測整個電力市場的價格情況，后者的分析主要在微觀層面，旨在輸出可行的運行方案，達到控制終端設備獲取控制目標的目的。
關于控制
而關于終端設備的受控，目前存在兩種方案，一種是終端對接邊端，接受本地控制系統(tǒng)的控制指令；另一種是繞過邊端，直接接受云端控制系統(tǒng)來控制。
繞過邊端并不是取消邊端，而是邊端從一個監(jiān)控系統(tǒng)變成了只監(jiān)不控的系統(tǒng)或者純當一個數據網關來使用，只負責數據的收發(fā)。
我是比較傾向于做實本地控制器的，因為通過云端直控終端，對通信的可靠性以及有效性都會帶來更大的難題。
通過有線方式進行數據采集，相比于無線形式更加安全可靠，而且電氣現場數據的采集也講究即時性，所以本地還是具備一定優(yōu)勢。
而如果把控制策略的制定和指令下發(fā)都放在云端，那么現場數據采集先通過網絡傳輸至云端主站，主站計算后再通過網絡傳遞給終端設備執(zhí)行，這一來二去的時效性和安全性有待商榷。
所以在電氣運行這個場景，涉及到控制的，還是有線的方式為更優(yōu)，那么自然就不能繞開本地控制系統(tǒng)的控制功能，這也比較負荷云邊雙計算的架構。
并非是云端算力不足，而是邊緣計算的時效性更優(yōu)，對設備的控制也可以更加有效。
小結
以上是建立在微電網源網荷儲四要素設備組網基礎上關于控制系統(tǒng)組網的一些經驗分享。
上一篇的設備組網和本篇的通信組網完畢后，有關微電網的物理基礎就搭建好了，但這些也僅僅是個開端，更重要的是控制系統(tǒng)的那個邏輯，也就是涉及到軟件的部分該怎么做。
這是一個比較大的話題，當然也會是微電網與虛擬電廠這個標簽下系列文章的要點。
下一篇大致先談談如何才能算是一個好的能量管理系統(tǒng)。
