前方高能！能源互联网断代史(13)

——《圣经·撒母耳记》第17章
┃ 技术篇（上）：撒豆成兵
首先还是退回到前能源互联网时代来。现有的电力调度是提前24个小时安排发电和输电，并且以15分钟为基本单位对发电厂进行人工干预，整个电网以此为基础运行。与传统交流电力系统相比，电力电子化电力系统中新能源替代传统火电降低了系统鲁棒性，其网侧特点是系统拓扑随着电力电子器件的开关动作而发生变化，整个系统是时变(非自治)的，同时存在多时间尺度控制的相互作用。此外，电力电子变流器本身具有结构非线性和复杂性，采用脉宽调制时还存在过调制和限幅等现象，因此具有饱和非线性。换而言之，新能源固有的波动性和随机性，电力电子换流器的特性，用电侧的双向主动调节，都在增加单元控制的难度；同时，相较原始单一的发输配用，分布式特性的发电和储能又增加了需要控制的数目。二者共同作用，从上到下集中式的控制对于新系统的底层单元鞭长莫及，解决方案只能是去掉现有控制层级，下放控制单元，形成自治。
“自治”意味着每个成员根据内部规则以及其所处的局部环境状况而各自做出反应，这与服从来自中心的命令，或根据整体环境做出步调一致的反应截然不同。这些自治成员之间彼此高度连接，但并非连到一个中央枢纽上，而是组成了一个对等网络。为此建设的具备虚拟同步机功能的新能源电站也好，氢能峰谷储能发电也罢，都是在这样的理念下出于个体对网络的自适应。那么借助这一个个分布状态下，可感知可判断可调节的自治单元构成群集智能化的基础，能够实现整个能源互联网的控制吗？
答案是能够的，但是使用的另一种方式。
首先要理解，个别单元的特性跟整个系统的特性两码事。上个世纪之交（1900年左右）的哲学潮流主张通过观察组成部分的个体行为去理解其上层的整体模式，并且当时的科学发展也一头扎入对物理学、生物学、以及所有自然科学的微观细节的研究之中。这种一窝蜂上的将整体还原为其组成部分的研究方式，在当时被看作是能够理解整体规律最实际的做法，而且至今仍是科学探索的主要模式。
但需要承认，分布式自治复杂系统的普遍规律是，低层级的存在无法推断出高层级的复杂性。不管是计算机还是大脑，也不管是哪一种方法——数学、物理或哲学——如果不实际地运行它，就无法揭示融于个体部分的整体 “涌现”模式。理论家们是这样说的：要想洞悉一个系统所蕴藏的“涌现”结构，最快捷、最直接也是唯一可靠的方法就是运行它。要想真正 “表述”一个复杂的非线性方程，以揭示其实际行为，是没有捷径可走的。因为它有太多的行为被隐藏起来了。