微网电气约束下的物联网拓扑控制和流传输行为研究

泛在感知和物-物联通的优良本质决定了物联网是实现智能微电网自愈控制的有效技术，对其研究将对分布式能源高效利用，保障国家供能安全有着重大意义，亦符合国家十二o五规划纲要明确提出"推进物联网研发、发展智能电网"的指导方向。然而受电气约束，融合于微网的物联网从底层拓扑到上层数据传输都呈现出新特性，现有自组网理论并不完全适用。本课题深入研究物联网构建的基础理论：研究符合电气连接准则的自组网拓扑分析新理论方法，为上层通信控制提供良好的底层网络构架；研究微网电气计量数据的流行为属性，建立准确表述微网扰动-自整定过程流量短时突发和局部尖峰的数学模型，为负载均衡和网络性能优化提供充分理论依据；优化设计电气强耦合数据流传输协议，研究与微网动态任务调度的匹配性，为完成系统快速自整定和稳态控制提供可靠通信保证。并基于新能源微网实验平台开展实验研究，为推进我国物联网工程实用化进程提供坚实的理论基础和技术支持。

本课题在国家自然科学基金的资助下，课题组深入研究了微网电气约束条件下的物联网拓扑控制，流量行为属性和调度通信协议三个层面的基础理论问题：.研究了受微网电气连接原则制约，物联网拓扑结构自然衍生出的网络特性，提出了符合电气连接准则的自组网拓扑分析新理论方法，为上层通信控制提供良好的底层网络构架；研究了微网电气计量数据的流行为属性，建立准确表述微网扰动-自整定过程流量短时突发和局部尖峰的FARIMA(p,q,d)流量模型，为负载均衡和网络性能优化提供充分理论依据；研究了微网任务调度和通信协议受通信代价双向制约特性，优化设计了电气强耦合数据流传输协议，并仿真验证了其与微网动态任务调度的匹配性。研究为完成系统快速自整定和稳态控制提供可靠通信保证。并且课题组还基于新能源微网实验平台开展实验研究，包括真实微网场景电能质量监测、流量随机属性分析，以及在不同网络结构下的通信实验，以验证协议的正确性和收敛性。实验研究为物联网在智能电网的工程实用化提供丰富实践经验和技术支持。.研究成果对推动我国物联网产业发展和智能电网建设有着很好的科学意义和学术价值。