我國(guó)擁有海洋國(guó)土面積299.7萬(wàn)平方公里，島嶼面積72800多平方公里，島嶼岸線長(zhǎng)14217.8公里，500平方米以上的島嶼6536個(gè)，有人居住的島嶼450個(gè)。我國(guó)島嶼小島多、大島少，無(wú)人島多、有人島少，缺水島多、有水島少。

為加快海洋開(kāi)發(fā)，促進(jìn)海島可持續(xù)發(fā)展，提高海島居民的生活水平，通過(guò)分布式能源開(kāi)發(fā)，因地制宜建設(shè)“風(fēng)、光、柴、儲(chǔ)”海島能源大腦微網(wǎng)，為海島發(fā)展供給清潔能源。

能源大腦微網(wǎng)是將可再生能源發(fā)電技術(shù)(風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能、潮汐能等)、人工智能微網(wǎng)系統(tǒng)和輸配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成的新型能源系統(tǒng)，它具有提高能源效率、提升供電安全性和可靠性、減少電網(wǎng)電能損耗、減輕對(duì)環(huán)境影響的多重作用(見(jiàn)圖1)

強(qiáng)化科研技術(shù)，深入開(kāi)發(fā)建設(shè)能源大腦微網(wǎng)有利于擴(kuò)大分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，為海島提供可靠的能源供給，實(shí)現(xiàn)有效的主動(dòng)式配電網(wǎng)方式，促進(jìn)智能微網(wǎng)變革。

依托微網(wǎng)建立的能源大腦大數(shù)據(jù)云平臺(tái)—能源大腦是海上微網(wǎng)的基礎(chǔ)，結(jié)合國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)布《中國(guó)制造2015——能源裝備實(shí)施方案》《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020年)》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》等相關(guān)政策，我們通常把建在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的電力系統(tǒng)稱為2.0時(shí)代;隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，基于能源大腦多能互補(bǔ)微網(wǎng)3.0時(shí)代大幕已經(jīng)開(kāi)啟。

AI時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，能源大腦產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心將探討引入人臉識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言理解、大數(shù)據(jù)等AI能力，在電力系統(tǒng)的信息化建設(shè)、能源服務(wù)、生產(chǎn)運(yùn)行、電力調(diào)度、科技研究、客戶服務(wù)等領(lǐng)域開(kāi)展深入合作。未來(lái)將聚焦于整個(gè)電力行業(yè)，以人工智能核心技術(shù)能力為基礎(chǔ)，全面覆蓋發(fā)電、輸電、配電、售電、用電等環(huán)節(jié)。

人工智能是未來(lái)智能電網(wǎng)的核心。目前，國(guó)家發(fā)改委及國(guó)家能源局、工信部都將人工智能納入發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，強(qiáng)調(diào)人工智能與各行業(yè)的融合與應(yīng)用，其中在《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確指出推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智能電網(wǎng)建設(shè)。AI在電力等能源行業(yè)的未來(lái)想象和發(fā)展空間十分廣闊，國(guó)際數(shù)據(jù)公司(IDC)預(yù)計(jì)，AI撬動(dòng)的智慧能源市場(chǎng)，到2020年市值將達(dá)到5160億美元、約3.3萬(wàn)億元人民幣。

能源大腦微網(wǎng)基于全方位的人工智能技術(shù)體系構(gòu)建:通過(guò)模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能，基于機(jī)器視覺(jué)、語(yǔ)音、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)，輔助人類在電網(wǎng)輸電、配電等各環(huán)節(jié)做出分析、判斷、優(yōu)化、決策等，相比人類能夠做到實(shí)時(shí)且不斷自我進(jìn)化，持續(xù)幫助企業(yè)推進(jìn)智能電網(wǎng)、智慧能源健康發(fā)展能源大腦微電網(wǎng)系統(tǒng)有風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等;負(fù)荷系統(tǒng)由必須保障的重要負(fù)荷和其他可切除的非重要負(fù)荷，系統(tǒng)中的各微源都要接受微網(wǎng)中央控制系統(tǒng)的調(diào)度，并網(wǎng)型微電網(wǎng)既可以并網(wǎng)運(yùn)行，也可以脫離大電網(wǎng)孤島模式運(yùn)行。

微電網(wǎng)系統(tǒng)采用三層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):微電網(wǎng)管理層。能源大腦云平臺(tái)及能量管理系統(tǒng)、物控云SCADA監(jiān)控系統(tǒng);微電網(wǎng)協(xié)調(diào)層。能源大腦控制系統(tǒng);微電網(wǎng)執(zhí)行層。分布式發(fā)電單元、智能網(wǎng)關(guān)斷路器、負(fù)荷等(見(jiàn)圖2)

基于人工智能的能量管理系統(tǒng)在能源大腦大數(shù)據(jù)云平臺(tái)中處于核心地位，是能源大腦微網(wǎng)執(zhí)行測(cè)量、監(jiān)視、控制、保護(hù)以及高級(jí)策略實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)能源大腦微網(wǎng)的實(shí)時(shí)能量調(diào)度與管理、跟蹤、監(jiān)測(cè)等方面起到舉足輕重的作用。

能源大腦微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)是能源大腦大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的核心管理系統(tǒng)，主要對(duì)微網(wǎng)分布發(fā)電單元設(shè)備的發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)微網(wǎng)中能量按最優(yōu)的原則進(jìn)行分配，協(xié)同海上“風(fēng)、光、儲(chǔ)、柴”之間的多能互補(bǔ)。

能源大腦微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)具有預(yù)測(cè)微電源出力、優(yōu)化儲(chǔ)能充放電、管理可控負(fù)荷、維持系統(tǒng)穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等功能。

能源微網(wǎng)行業(yè)未來(lái)的發(fā)展主要在于優(yōu)化和預(yù)測(cè)，人工智能可以針對(duì)能源生產(chǎn)、能源電網(wǎng)平衡和消費(fèi)習(xí)慣等方面提供獨(dú)特的解決方案。可以預(yù)見(jiàn)，人工智能將成為能源行業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)方、傳送方和消費(fèi)方。

人工智能是一個(gè)自我學(xué)習(xí)和推演的應(yīng)用過(guò)程，而非模仿人類工作的編程方式，即其能夠集合人類擅長(zhǎng)的，例如視覺(jué)感知、理解、溝通、隨機(jī)應(yīng)變等能力，同時(shí)克服人類極限，將這些優(yōu)勢(shì)與當(dāng)前的計(jì)算機(jī)大規(guī)模而且迅速的數(shù)據(jù)處理功能結(jié)合起來(lái)，主要功能:微網(wǎng)內(nèi)的分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析。基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果生成實(shí)時(shí)運(yùn)行曲線。根據(jù)預(yù)測(cè)調(diào)度曲線，制定合理的功率分配曲線下發(fā)給微網(wǎng)中央控制器。

人工智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)可分為發(fā)電預(yù)測(cè)和負(fù)荷預(yù)測(cè)兩部分。經(jīng)濟(jì)調(diào)度模塊在微網(wǎng)并網(wǎng)的情況下，其優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)為能源大腦微網(wǎng)節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，在微網(wǎng)離網(wǎng)的情況下，其優(yōu)化目標(biāo)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和縮減運(yùn)行費(fèi)用。

能源大腦微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)是由預(yù)測(cè)模塊和調(diào)度模塊組成的能量系統(tǒng)，其主要目的是根據(jù)負(fù)荷需求、天氣因素、海島實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、電力實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)等，在滿足運(yùn)行條件以及儲(chǔ)能等物理設(shè)備的電氣特性等約束條件下，協(xié)調(diào)微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部分布式電源和負(fù)荷等模塊的運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化微電源功率出力，以最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行成本向用戶提供滿足質(zhì)量的電能。能源大腦微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)具有預(yù)測(cè)微電源出力、優(yōu)化儲(chǔ)能充放電、管理可控負(fù)荷、維持系統(tǒng)穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等功能(見(jiàn)下頁(yè)圖3)。