基于IP的智能电网信息接入与传输理论和技术

Aiming at reliable information access and transport for smart grid, a theoretical system and methods of smart grid information networks are proposed. The characteristics of smart grid information networks are discussed, including short data length, highly concurrent access, real-time and high reliability. By solving the scientific problems of "tolerance analysis in multiple access mode" and "dynamics characteristic analysis of heterogeneous networks", methods of reliable access, heterogeneous networks resource management, multiple requirement IP routing, real-time transmission and QoS guarantee are proposed respectively. A testbed is designed to test and verify the methods mentioned above. A theoretical architecture of information access and transport in smart grid is formed to support the future design and implementation of smart grid information networks.

针对智能电网信息网络中感知、操作和交互信息所具有的短数据、高并发、高实时、高可靠的特点，在解决"多种接入方式共存条件下的接入网容限分析"和"混杂网络动力学特征分析"两项核心科学问题的基础上，突破面向智能电网的高效并发、高可靠接入机制、面向异构网络接入的资源分配方法、 面向多传输需求的IP路由、高实时高可靠TCP传输和面向智能电网需求的QoS协同保障机制等技术难点，设计和开发仿真平台和物理实验平台，验证所提算法的正确性和有效性。在此基础上，最终形成一套基于IP的智能电网信息接入与传输的理论和方法体系，为未来智能电网信息网络接入与传输协议的分析设计，提供基础理论和技术手段。.在国内外一流学术期刊和主要国际会议上发表EI或SCI收录论文30篇以上，申请专利6-8项。

信息网络是智能电网重要的使能技术和核心组成部分。智能电网对信息网络提出了高并发接入需求和高实时、高可靠传输的需求。本项目分别从“信息接入”，“信息传输”,“控制与调度”三个层面系统地研究了基于IP的智能电网信息接入与传输理论和技术。.在信息接入方面，项目组攻克了高可靠频谱感知和频谱接入、高实时接入调度、接入延迟建模与优化等一系列难题；在信息传输方面，攻克了实时保障架构、传输调度、拥塞控制，网络部署，工业SDN交换机设备等关键技术；在控制与调度方面，突破了考虑光伏、风电等随机性的微电网能源调度，面向电网可靠性的负荷、分布式电源、储能设备的协调控制方法等技术难题。此外，开发一系列网络测试的仿真和试验平台、搭建智能电网变电站的模拟环境、对智能电网的输变配用等重要环节进行了示范应用。.基于上述结果，项目组共发表高水平学术论文92篇，发明专利34项，出版学术专著1部，省部级科技一等奖4项。本课题的成功开展为设计高可靠、硬实时智能电网信息接入和传输网络提供了坚实的理论基础。