信息物理融合電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化控制研究

摘 要：對于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)研究而言，其本身對于信息系統(tǒng)來說，無論是在具體的理念概論還是實(shí)際的運(yùn)營過程中，兩者之間都是有著非常大的差異和不同。所以，如果從現(xiàn)有的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上而言，目前是無法對于信息系統(tǒng)本身進(jìn)行更加深入的推廣使用。故而，為了能夠更好的提高對于電力系統(tǒng)的分析和具體控制水平，對于電力系統(tǒng)信息物理化的研究就顯得非常有必要。畢竟，信息物理融合電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化控制的最大優(yōu)勢，就是能夠促進(jìn)電網(wǎng)智能化的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：信息物理；融合；電力系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)化

近些年來，國家大力提倡節(jié)能減排運(yùn)動，而對于當(dāng)下在節(jié)能減排和信息化技術(shù)正飛速發(fā)展的時代。做為傳統(tǒng)行業(yè)中的領(lǐng)軍人物，電力系統(tǒng)本身就需要進(jìn)行一次劃時代的革命性改革。當(dāng)前，有關(guān)于智能電網(wǎng)的研究已經(jīng)成為了廣大電力行業(yè)工作者所關(guān)注的方向。對于智能電網(wǎng)而言，其在建設(shè)的過程中所具有的主要優(yōu)勢就是能夠在利用挖掘可再生能源的前提下，更好的去優(yōu)化對于電力系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)度情況。以此為基礎(chǔ)，讓用戶能夠更好的參與到電力系統(tǒng)當(dāng)中去。同時，對于智能電網(wǎng)而言，它和傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)相比較起來，無論是在安全性還是在可靠性上，都是有著非常顯著的提高和加強(qiáng)。故而，本文以信息物理與電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)，淺析信息物理融合電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化控制研究。

一、有關(guān)于電力信息物理融合系統(tǒng)建模理論

（一）智能電網(wǎng)下的信息系統(tǒng)影響

從傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)角度上來說，其本身在進(jìn)行系統(tǒng)分析和控制的過程中，是無法對于電力信息系統(tǒng)的影響做出一個準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)。所以，在一般正常的情況下，對于電力信息系統(tǒng)內(nèi)部的信息，基本上都是默認(rèn)為可靠。當(dāng)前，有關(guān)于電力系統(tǒng)的控制對于主要分為了以下三種。第一種是水火電機(jī)組、第二種是保護(hù)裝置、第三種是無功補(bǔ)償。嚴(yán)格意義上來說，其所需要控制的設(shè)備數(shù)量并不是特別的多。

在智能電網(wǎng)中，其內(nèi)包含了大量的傳感裝置，而且，在日常進(jìn)行工作的過程中，智能電網(wǎng)所擔(dān)任的傳輸數(shù)據(jù)任務(wù)非常大。如果我們單以這一點(diǎn)來看的話，在這一點(diǎn)上，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過了電力系統(tǒng)在信息傳輸和處理上面的功能。而同樣的，這也意味著智能電網(wǎng)本身對于通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的依賴是非常大的。以成本的角度來進(jìn)行分析，那么智能電網(wǎng)終端極大的可能會借助共同網(wǎng)絡(luò)。但是，如果借助共同網(wǎng)絡(luò)的話，對于通信的延遲或者是信息系統(tǒng)的安全問題上就無法做到完善的保障。

長此以往下去，勢必會對智能電網(wǎng)的日常運(yùn)行帶來非常不便的威脅，對于智能電網(wǎng)而言，想要真正的提高智能電網(wǎng)的安全性和可靠性，那么，首要的第一點(diǎn)就是需要去進(jìn)一步的提高對于設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化控制，以此為基礎(chǔ)，讓電力系統(tǒng)能夠更好的和信息系統(tǒng)相融合和加強(qiáng)。

（二）對于電力系統(tǒng)和電力信息系統(tǒng)的建模方法

從正常的角度上來說，電力信息系統(tǒng)主要是分為了三個部分，這三個部分分別為計(jì)算、通信、傳感。這三個部分分別承擔(dān)了對于信息的處理、傳輸和采集?；旧鲜怯蛇@三個部分來決定了對于電力系統(tǒng)本身的運(yùn)行性能。

電力信息系統(tǒng)模型本身是和電力系統(tǒng)有著非常相似的地方，也是分為了穩(wěn)態(tài)模式和動態(tài)模型這兩種。那么，根據(jù)對于代數(shù)方程組和微分方程組來進(jìn)行計(jì)算和描述的話。信息系統(tǒng)的緘默和傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的建模相比較起來，主要的差異還是在對于信息系統(tǒng)經(jīng)常屬于是一種零散的狀態(tài)。

二、關(guān)于電力信息系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析

可以說，通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所能夠具有的信息流量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)要小于交換機(jī)在傳輸方面的最大額度。所以，要是系統(tǒng)本身沒有出現(xiàn)任何故障的話，那么對于信息系統(tǒng)運(yùn)行而言會是非常的穩(wěn)定。在學(xué)校學(xué)習(xí)的過程中，通過對于通信網(wǎng)絡(luò)線路的特點(diǎn)來進(jìn)行分析之后，我們發(fā)現(xiàn)，在任何的一個數(shù)據(jù)當(dāng)中其本身內(nèi)部都是包含著非常多的傳輸路徑。所以，在正常的情況下，信息系統(tǒng)內(nèi)部都會存在著數(shù)量眾多的穩(wěn)態(tài)節(jié)點(diǎn)。并且，對于電力信息系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析，就是為了能夠找到更好的、最佳的穩(wěn)態(tài)節(jié)點(diǎn)。

三、電力信息物理融合系統(tǒng)的混合控制方法與策略

當(dāng)智能電網(wǎng)在日常運(yùn)營的過程中，根據(jù)其本身對于通信網(wǎng)絡(luò)的依賴性和不同設(shè)備之間需要傳輸信號的特點(diǎn)。在這一基礎(chǔ)上，對于此智能電網(wǎng)具備著非常典型的網(wǎng)絡(luò)化控制結(jié)構(gòu)。如果從另一個方面來進(jìn)行分析的話，還需要去充分的考慮通信網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行的過程中可能會出現(xiàn)的問題或者說故障。當(dāng)智能電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中，最好的控制方法就是選擇混合控制。也就是現(xiàn)今經(jīng)常用到或者說經(jīng)常說到的網(wǎng)絡(luò)化控制和本地控制。

網(wǎng)絡(luò)化控制的概念主要是當(dāng)控制器和傳感器等設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行溝通時所用到的控制系統(tǒng)。對于學(xué)校而言，近些年來，網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)一直是在控制研究學(xué)說上面非常熱點(diǎn)的課題之一。不過，當(dāng)翻閱了大量的資料之后，我發(fā)現(xiàn)，通信網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)了阻塞，那么，肯定就會造成信息在傳輸方面的延遲或者是丟失。在這一點(diǎn)上，會對控制系統(tǒng)的運(yùn)行造成非常嚴(yán)重的影響，還會有一定的可能性直接造成對于控制系統(tǒng)方面的癱瘓。

對此，如果想要更好的解決通信網(wǎng)絡(luò)中所出現(xiàn)的信息延遲和信息丟失問題，目前，最常用的方法主要有以下兩種，第一種是選用解析方法評估系統(tǒng)，通過對于數(shù)據(jù)傳輸過程中會出現(xiàn)資料丟失問題的可能性來進(jìn)行判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。第二種運(yùn)用延遲丟失補(bǔ)償。這兩種方法對于問題的解決都能夠起到非常重要的效果，也正是在這樣的效果基礎(chǔ)上，對于這兩種方法的應(yīng)用，才能夠得到更進(jìn)一步的普及和推廣。

四、結(jié)語

當(dāng)前，對于電力系統(tǒng)和電力信息系統(tǒng)方面的研究還是略顯不足。對于通過當(dāng)下的電力系統(tǒng)研究之后所得出的分析控制并不真正的適合應(yīng)用在信息系統(tǒng)方面。對于這一點(diǎn)而言，其本身也是限制智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的重要因素和問題。只有妥善解決這一問題之后，才能夠真正的確保智能電網(wǎng)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：趙雪純（2000-），女，漢族，河北石家莊人。