基于IP和多代理的智能配网协同通信关键技术研究

在全球气候变暖和能源短缺的双重压力下，为实现人类社会的可持续发展，发展低碳经济、利用可再生能源是解决日益严重的环境和能源问题的必由之路。利用可再生能源必须解决电能的并网和存储问题，如果在配电和用电侧实现并网，这样储能是中小规模的，目前相对容易实现，但大量微网的接入将可能影响电网的安全稳定运行，并对用电侧和配电侧的通信和控制提出新的挑战。为此，本项目提出了一种基于IP和多代理的智能配网协同通信架构，并对其关键技术进行研究，以期解决智能电网中用电侧和配电侧的通信和控制问题，主要研究内容如下：(1)基于协同通信技术，研究用电侧和配电侧之间的可靠传输问题；(2)研究配电侧的控制策略和协议，通过IP和多代理解决微网控制及稳定运行的关键技术问题；(3)研究基于太阳能电池、直流母线和物联网技术的微网接入方案，进行仿真和实验研究，探索大量微网接入对电网稳定性的影响，为今后实施可再生能源接入提供技术储备。

随着智能电网的建设和发展，未来急需解决大量可再生分布式能源接入配电网而产生的通信和控制问题，智能配电通信网（SDCN）是智能配电网的基础，SDCN的建设目标是灵活采用多种通信介质，实现智能设备间、以及设备与控制系统间安全、可靠、双向、实时、高速、互动的集成化通信网络。课题组从三个方面对基于IP和多代理的智能配网协同通信关键技术开展深入研究，重点解决一些该领域迫切需要解决的问题，取得了一系列成果。.一是研究基于协同通信的传输技术，解决用电侧和配电侧可靠通信问题。在不具备光纤传输的环境中，提出采用双信道传输满足工业控制传输可靠性要求的方法，并对双信道传输进行了建模及仿真；提出了双信道编码方法，在保证传输质量的条件下提高了编码的有效性；在无线干扰检测方面提出了多点协同检测方法并申请了1项发明专利；在提高配电无线通信系统信道利用率方面，设计了一种产生OAM波束的天线及复用器件，可有效提高信道利用率，申请获得了1项实用新型专利；在配网通信信道估计方面提出了快速算法，在保证信道估计精度的条件下减少了计算量。.二是研究基于IP 的多代理技术，解决微网通信控制及稳定运行的问题。提出了3级结构的多代理通信控制方案，建立了基于IP和多代理的微网控制系统模型，仿真了微网从并网模式到孤岛模式以及从孤岛模式到并网模式的转换过程；提出了一种基于IP和工业以太网的微网通信结构，开发出基于IP和多代理技术的微电网测控系统，申请发明专利1项；研究微网多代理控制策略，提出采用竞价策略作为基于多代理技术的负载控制策略，有效合理地控制了用电情况。.三是研究配电通信网架构，解决多业务可靠通信问题。对智能配网的业务进行了深入研究，建立了仿真模型；提出SDCN骨干网和接入网的组成架构，基于PTN技术构建SDCN骨干网，对QoS机制和业务性能评价提出有效方法，并在云南电网公司实验网上进行了应用和验证；对SDCN骨干网中无源光网络动态带宽资源分配问题进行研究，提出了更加有效的资源分配算法。.项目研究取得较好成果，达到预期目标，在科学出版社出版专著《智能电网通信技术分析与应用》１部，在学术期刊及会议上发表论文41篇，其中已被SCI检索论文3篇，EI检索论文15篇；申请发明专利２项，申请获得实用新型专利１项，申请获得软件著作权３项。