信息物理融合電力系統網絡化控制研究

摘 要：對于傳統的電力系統研究而言，其本身對于信息系統來說，無論是在具體的理念概論還是實際的運營過程中，兩者之間都是有著非常大的差異和不同。所以，如果從現有的電力系統結構上而言，目前是無法對于信息系統本身進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的分析和具體控制水平，對于電力系統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網絡化控制的最大優勢，就是能夠促進電網智能化的建設。

關鍵詞：信息物理；融合；電力系統；網絡化

近些年來，國家大力提倡節能減排運動，而對于當下在節能減排和信息化技術正飛速發展的時代。做為傳統行業中的領軍人物，電力系統本身就需要進行一次劃時代的革命性改革。當前，有關于智能電網的研究已經成為了廣大電力行業工作者所關注的方向。對于智能電網而言，其在建設的過程中所具有的主要優勢就是能夠在利用挖掘可再生能源的前提下，更好的去優化對于電力系統內部的調度情況。以此為基礎，讓用戶能夠更好的參與到電力系統當中去。同時，對于智能電網而言，它和傳統的電力系統相比較起來，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。故而，本文以信息物理與電力系統為基礎，淺析信息物理融合電力系統網絡化控制研究。

一、有關于電力信息物理融合系統建模理論

（一）智能電網下的信息系統影響

從傳統的電力系統角度上來說，其本身在進行系統分析和控制的過程中，是無法對于電力信息系統的影響做出一個準確的標準。所以，在一般正常的情況下，對于電力信息系統內部的信息，基本上都是默認為可靠。當前，有關于電力系統的控制對于主要分為了以下三種。第一種是水火電機組、第二種是保護裝置、第三種是無功補償。嚴格意義上來說，其所需要控制的設備數量并不是特別的多。

在智能電網中，其內包含了大量的傳感裝置，而且，在日常進行工作的過程中，智能電網所擔任的傳輸數據任務非常大。如果我們單以這一點來看的話，在這一點上，已經遠遠的超過了電力系統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本身對于通信網絡和計算機系統的依賴是非常大的。以成本的角度來進行分析，那么智能電網終端極大的可能會借助共同網絡。但是，如果借助共同網絡的話，對于通信的延遲或者是信息系統的安全問題上就無法做到完善的保障。

長此以往下去，勢必會對智能電網的日常運行帶來非常不便的威脅，對于智能電網而言，想要真正的提高智能電網的安全性和可靠性，那么，首要的第一點就是需要去進一步的提高對于設備的網絡化控制，以此為基礎，讓電力系統能夠更好的和信息系統相融合和加強。

（二）對于電力系統和電力信息系統的建模方法

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

電力信息系統模型本身是和電力系統有著非常相似的地方，也是分為了穩態模式和動態模型這兩種。那么，根據對于代數方程組和微分方程組來進行計算和描述的話。信息系統的緘默和傳統電力系統的建模相比較起來，主要的差異還是在對于信息系統經常屬于是一種零散的狀態。

二、關于電力信息系統的穩態分析

可以說，通信網絡系統所能夠具有的信息流量是遠遠要小于交換機在傳輸方面的最大額度。所以，要是系統本身沒有出現任何故障的話，那么對于信息系統運行而言會是非常的穩定。在學校學習的過程中，通過對于通信網絡線路的特點來進行分析之后，我們發現，在任何的一個數據當中其本身內部都是包含著非常多的傳輸路徑。所以，在正常的情況下，信息系統內部都會存在著數量眾多的穩態節點。并且，對于電力信息系統的穩態分析，就是為了能夠找到更好的、最佳的穩態節點。

三、電力信息物理融合系統的混合控制方法與策略

當智能電網在日常運營的過程中，根據其本身對于通信網絡的依賴性和不同設備之間需要傳輸信號的特點。在這一基礎上，對于此智能電網具備著非常典型的網絡化控制結構。如果從另一個方面來進行分析的話，還需要去充分的考慮通信網絡在實際運行的過程中可能會出現的問題或者說故障。當智能電網在運行的過程中，最好的控制方法就是選擇混合控制。也就是現今經常用到或者說經常說到的網絡化控制和本地控制。

網絡化控制的概念主要是當控制器和傳感器等設備在網絡上進行溝通時所用到的控制系統。對于學校而言，近些年來，網絡化控制系統一直是在控制研究學說上面非常熱點的課題之一。不過，當翻閱了大量的資料之后，我發現，通信網絡一旦出現了阻塞，那么，肯定就會造成信息在傳輸方面的延遲或者是丟失。在這一點上，會對控制系統的運行造成非常嚴重的影響，還會有一定的可能性直接造成對于控制系統方面的癱瘓。

對此，如果想要更好的解決通信網絡中所出現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，通過對于數據傳輸過程中會出現資料丟失問題的可能性來進行判斷系統是否穩定。第二種運用延遲丟失補償。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上，對于這兩種方法的應用，才能夠得到更進一步的普及和推廣。

四、結語

當前，對于電力系統和電力信息系統方面的研究還是略顯不足。對于通過當下的電力系統研究之后所得出的分析控制并不真正的適合應用在信息系統方面。對于這一點而言，其本身也是限制智能電網建設發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建設的可持續發展。

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作者簡介：趙雪純（2000-），女，漢族，河北石家莊人。