我國擁有海洋國土面積299.7萬平方公里，島嶼面積72800多平方公里，島嶼岸線長14217.8公里，500平方米以上的島嶼6536個，有人居住的島嶼450個。我國島嶼小島多、大島少，無人島多、有人島少，缺水島多、有水島少。

為加快海洋開發(fā)，促進海島可持續(xù)發(fā)展，提高海島居民的生活水平，通過分布式能源開發(fā)，因地制宜建設“風、光、柴、儲”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(風力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質能、潮汐能等)、人工智能微網(wǎng)系統(tǒng)和輸配電基礎設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、減輕對環(huán)境影響的多重作用(見圖1)

強化科研技術，深入開發(fā)建設能源大腦微網(wǎng)有利于擴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，實現(xiàn)有效的主動式配電網(wǎng)方式，促進智能微網(wǎng)變革。

依托微網(wǎng)建立的能源大腦大數(shù)據(jù)云平臺—能源大腦是海上微網(wǎng)的基礎，結合國家相關機構發(fā)布《中國制造2015——能源裝備實施方案》《配電網(wǎng)建設改造行動計劃(2015-2020年)》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》等相關政策，我們通常把建在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡基礎上的電力系統(tǒng)稱為2.0時代;隨著人工智能技術的快速發(fā)展，基于能源大腦多能互補微網(wǎng)3.0時代大幕已經(jīng)開啟。

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

人工智能是未來智能電網(wǎng)的核心。目前，國家發(fā)改委及國家能源局、工信部都將人工智能納入發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，強調(diào)人工智能與各行業(yè)的融合與應用，其中在《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確指出推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智能電網(wǎng)建設。AI在電力等能源行業(yè)的未來想象和發(fā)展空間十分廣闊，國際數(shù)據(jù)公司(IDC)預計，AI撬動的智慧能源市場，到2020年市值將達到5160億美元、約3.3萬億元人民幣。

能源大腦微網(wǎng)基于全方位的人工智能技術體系構建:通過模擬、延伸、擴展人類智能，基于機器視覺、語音、自然語言處理等技術，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時且不斷自我進化，持續(xù)幫助企業(yè)推進智能電網(wǎng)、智慧能源健康發(fā)展能源大腦微電網(wǎng)系統(tǒng)有風力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等;負荷系統(tǒng)由必須保障的重要負荷和其他可切除的非重要負荷，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)運行，也可以脫離大電網(wǎng)孤島模式運行。

微電網(wǎng)系統(tǒng)采用三層拓撲結構:微電網(wǎng)管理層。能源大腦云平臺及能量管理系統(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)關斷路器、負荷等(見圖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)云平臺中處于核心地位，是能源大腦微網(wǎng)執(zhí)行測量、監(jiān)視、控制、保護以及高級策略實現(xiàn)的監(jiān)控系統(tǒng)，在實現(xiàn)能源大腦微網(wǎng)的實時能量調(diào)度與管理、跟蹤、監(jiān)測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)云平臺的核心管理系統(tǒng)，主要對微網(wǎng)分布發(fā)電單元設備的發(fā)電功率進行預測，對微網(wǎng)中能量按最優(yōu)的原則進行分配，協(xié)同海上“風、光、儲、柴”之間的多能互補。

能源大腦微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)具有預測微電源出力、優(yōu)化儲能充放電、管理可控負荷、維持系統(tǒng)穩(wěn)定、實現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟運行等功能。

能源微網(wǎng)行業(yè)未來的發(fā)展主要在于優(yōu)化和預測，人工智能可以針對能源生產(chǎn)、能源電網(wǎng)平衡和消費習慣等方面提供獨特的解決方案。可以預見，人工智能將成為能源行業(yè)的重要組成部分，廣泛應用于生產(chǎn)方、傳送方和消費方。

人工智能是一個自我學習和推演的應用過程，而非模仿人類工作的編程方式，即其能夠集合人類擅長的，例如視覺感知、理解、溝通、隨機應變等能力，同時克服人類極限，將這些優(yōu)勢與當前的計算機大規(guī)模而且迅速的數(shù)據(jù)處理功能結合起來，主要功能:微網(wǎng)內(nèi)的分布式電源、儲能系統(tǒng)和負荷進行監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析。基于數(shù)據(jù)分析結果生成實時運行曲線。根據(jù)預測調(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。

人工智能預測系統(tǒng)可分為發(fā)電預測和負荷預測兩部分。經(jīng)濟調(diào)度模塊在微網(wǎng)并網(wǎng)的情況下，其優(yōu)化目標函數(shù)為能源大腦微網(wǎng)節(jié)省運行費用，在微網(wǎng)離網(wǎng)的情況下，其優(yōu)化目標提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和縮減運行費用。

能源大腦微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)是由預測模塊和調(diào)度模塊組成的能量系統(tǒng)，其主要目的是根據(jù)負荷需求、天氣因素、海島實時數(shù)據(jù)、電力實時數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)運行狀態(tài)等，在滿足運行條件以及儲能等物理設備的電氣特性等約束條件下，協(xié)調(diào)微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部分布式電源和負荷等模塊的運行狀態(tài)，優(yōu)化微電源功率出力，以最經(jīng)濟的運行成本向用戶提供滿足質量的電能。能源大腦微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)具有預測微電源出力、優(yōu)化儲能充放電、管理可控負荷、維持系統(tǒng)穩(wěn)定、實現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟運行等功能(見下頁圖3)。