信息物理融合电力系统网络化控制研究

摘 要：对于传统的电力系统研究而言，其本身对于信息系统来说，无论是在具体的理念概论还是实际的运营过程中，两者之间都是有着非常大的差异和不同。所以，如果从现有的电力系统结构上而言，目前是无法对于信息系统本身进行更加深入的推广使用。故而，为了能够更好的提高对于电力系统的分析和具体控制水平，对于电力系统信息物理化的研究就显得非常有必要。毕竟，信息物理融合电力系统网络化控制的最大优势，就是能够促进电网智能化的建设。

关键词：信息物理；融合；电力系统；网络化

近些年来，国家大力提倡节能减排运动，而对于当下在节能减排和信息化技术正飞速发展的时代。做为传统行业中的领军人物，电力系统本身就需要进行一次划时代的革命性改革。当前，有关于智能电网的研究已经成为了广大电力行业工作者所关注的方向。对于智能电网而言，其在建设的过程中所具有的主要优势就是能够在利用挖掘可再生能源的前提下，更好的去优化对于电力系统内部的调度情况。以此为基础，让用户能够更好的参与到电力系统当中去。同时，对于智能电网而言，它和传统的电力系统相比较起来，无论是在安全性还是在可靠性上，都是有着非常显著的提高和加强。故而，本文以信息物理与电力系统为基础，浅析信息物理融合电力系统网络化控制研究。

一、有关于电力信息物理融合系统建模理论

（一）智能电网下的信息系统影响

从传统的电力系统角度上来说，其本身在进行系统分析和控制的过程中，是无法对于电力信息系统的影响做出一个准确的标准。所以，在一般正常的情况下，对于电力信息系统内部的信息，基本上都是默认为可靠。当前，有关于电力系统的控制对于主要分为了以下三种。第一种是水火电机组、第二种是保护装置、第三种是无功补偿。严格意义上来说，其所需要控制的设备数量并不是特别的多。

在智能电网中，其内包含了大量的传感装置，而且，在日常进行工作的过程中，智能电网所担任的传输数据任务非常大。如果我们单以这一点来看的话，在这一点上，已经远远的超过了电力系统在信息传输和处理上面的功能。而同样的，这也意味着智能电网本身对于通信网络和计算机系统的依赖是非常大的。以成本的角度来进行分析，那么智能电网终端极大的可能会借助共同网络。但是，如果借助共同网络的话，对于通信的延迟或者是信息系统的安全问题上就无法做到完善的保障。

长此以往下去，势必会对智能电网的日常运行带来非常不便的威胁，对于智能电网而言，想要真正的提高智能电网的安全性和可靠性，那么，首要的第一点就是需要去进一步的提高对于设备的网络化控制，以此为基础，让电力系统能够更好的和信息系统相融合和加强。

（二）对于电力系统和电力信息系统的建模方法

从正常的角度上来说，电力信息系统主要是分为了三个部分，这三个部分分别为计算、通信、传感。这三个部分分别承担了对于信息的处理、传输和采集。基本上是由这三个部分来决定了对于电力系统本身的运行性能。

电力信息系统模型本身是和电力系统有着非常相似的地方，也是分为了稳态模式和动态模型这两种。那么，根据对于代数方程组和微分方程组来进行计算和描述的话。信息系统的缄默和传统电力系统的建模相比较起来，主要的差异还是在对于信息系统经常属于是一种零散的状态。

二、关于电力信息系统的稳态分析

可以说，通信网络系统所能够具有的信息流量是远远要小于交换机在传输方面的最大额度。所以，要是系统本身没有出现任何故障的话，那么对于信息系统运行而言会是非常的稳定。在学校学习的过程中，通过对于通信网络线路的特点来进行分析之后，我们发现，在任何的一个数据当中其本身内部都是包含着非常多的传输路径。所以，在正常的情况下，信息系统内部都会存在着数量众多的稳态节点。并且，对于电力信息系统的稳态分析，就是为了能够找到更好的、最佳的稳态节点。

三、电力信息物理融合系统的混合控制方法与策略

当智能电网在日常运营的过程中，根据其本身对于通信网络的依赖性和不同设备之间需要传输信号的特点。在这一基础上，对于此智能电网具备着非常典型的网络化控制结构。如果从另一个方面来进行分析的话，还需要去充分的考虑通信网络在实际运行的过程中可能会出现的問题或者说故障。当智能电网在运行的过程中，最好的控制方法就是选择混合控制。也就是现今经常用到或者说经常说到的网络化控制和本地控制。

网络化控制的概念主要是当控制器和传感器等设备在网络上进行沟通时所用到的控制系统。对于学校而言，近些年来，网络化控制系统一直是在控制研究学说上面非常热点的课题之一。不过，当翻阅了大量的资料之后，我发现，通信网络一旦出现了阻塞，那么，肯定就会造成信息在传输方面的延迟或者是丢失。在这一点上，会对控制系统的运行造成非常严重的影响，还会有一定的可能性直接造成对于控制系统方面的瘫痪。

对此，如果想要更好的解决通信网络中所出现的信息延迟和信息丢失问题，目前，最常用的方法主要有以下两种，第一种是选用解析方法评估系统，通过对于数据传输过程中会出现资料丢失问题的可能性来进行判断系统是否稳定。第二种运用延迟丢失补偿。这两种方法对于问题的解决都能够起到非常重要的效果，也正是在这样的效果基础上，对于这两种方法的应用，才能够得到更进一步的普及和推广。

四、结语

当前，对于电力系统和电力信息系统方面的研究还是略显不足。对于通过当下的电力系统研究之后所得出的分析控制并不真正的适合应用在信息系统方面。对于这一点而言，其本身也是限制智能电网建设发展的重要因素和问题。只有妥善解决这一问题之后，才能够真正的确保智能电网建设的可持续发展。

参考文献：

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[2]韩宇奇，郭嘉，郭创新，黄瀚.考虑软件失效的信息物理融合电力系统智能变电站安全风险评估[J].中国电机工程学报，2016（06）.

[3]汤奕，王琦，倪明，梁云.电力信息物理融合系统中的网络攻击分析[J].电力系统自动化，2016（06）.

作者简介：赵雪纯（2000-），女，汉族，河北石家庄人。