基於IP和多代理的智慧型配網協同通信關鍵技術研究

《基於IP和多代理的智慧型配網協同通信關鍵技術研究》是依託雲南大學，由余江擔任負責人的國家自然科學基金專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於IP和多代理的智慧型配網協同通信關鍵技術研究
• 負責人：餘江
• 依託單位：雲南大學
• 項目類型：專項基金項目

項目摘要

在全球氣候變暖和能源短缺的雙重壓力下，為實現人類社會的可持續發展，發展低碳經濟、利用可再生能源是解決日益嚴重的環境和能源問題的必由之路。利用可再生能源必須解決電能的併網和存儲問題，如果在配電和用電側實現併網，這樣儲能是中小規模的，目前相對容易實現，但大量微網的接入將可能影響電網的安全穩定運行，並對用電側和配電側的通信和控制提出新的挑戰。為此，本項目提出了一種基於IP和多代理的智慧型配網協同通信架構，並對其關鍵技術進行研究，以期解決智慧型電網中用電側和配電側的通信和控制問題，主要研究內容如下：(1)基於協同通信技術，研究用電側和配電側之間的可靠傳輸問題；(2)研究配電側的控制策略和協定，通過IP和多代理解決微網控制及穩定運行的關鍵技術問題；(3)研究基於太陽能電池、直流母線和物聯網技術的微網接入方案，進行仿真和實驗研究，探索大量微網接入對電網穩定性的影響，為今後實施可再生能源接入提供技術儲備。

結題摘要

隨著智慧型電網的建設和發展，未來急需解決大量可再生分散式能源接入配電網而產生的通信和控制問題，智慧型配電通信網（SDCN）是智慧型配電網的基礎，SDCN的建設目標是靈活採用多種通信介質，實現智慧型設備間、以及設備與控制系統間安全、可靠、雙向、實時、高速、互動的集成化通信網路。課題組從三個方面對基於IP和多代理的智慧型配網協同通信關鍵技術開展深入研究，重點解決一些該領域迫切需要解決的問題，取得了一系列成果。 一是研究基於協同通信的傳輸技術，解決用電側和配電側可靠通信問題。在不具備光纖傳輸的環境中，提出採用雙信道傳輸滿足工業控制傳輸可靠性要求的方法，並對雙信道傳輸進行了建模及仿真；提出了雙信道編碼方法，在保證傳輸質量的條件下提高了編碼的有效性；在無線干擾檢測方面提出了多點協同檢測方法並申請了1項發明專利；在提高配電無線通信系統信道利用率方面，設計了一種產生OAM波束的天線及復用器件，可有效提高信道利用率，申請獲得了1項實用新型專利；在配網通信信道估計方面提出了快速算法，在保證信道估計精度的條件下減少了計算量。 二是研究基於IP 的多代理技術，解決微網通信控制及穩定運行的問題。提出了3級結構的多代理通信控制方案，建立了基於IP和多代理的微網控制系統模型，仿真了微網從併網模式到孤島模式以及從孤島模式到併網模式的轉換過程；提出了一種基於IP和工業乙太網的微網通信結構，開發出基於IP和多代理技術的微電網測控系統，申請發明專利1項；研究微網多代理控制策略，提出採用競價策略作為基於多代理技術的負載控制策略，有效合理地控制了用電情況。 三是研究配電通信網架構，解決多業務可靠通信問題。對智慧型配網的業務進行了深入研究，建立了仿真模型；提出SDCN骨幹網和接入網的組成架構，基於PTN技術構建SDCN骨幹網，對QoS機制和業務性能評價提出有效方法，並在雲南電網公司實驗網上進行了套用和驗證；對SDCN骨幹網中無源光網路動態頻寬資源分配問題進行研究，提出了更加有效的資源分配算法。 項目研究取得較好成果，達到預期目標，在科學出版社出版專著《智慧型電網通信技術分析與套用》１部，在學術期刊及會議上發表論文41篇，其中已被SCI檢索論文3篇，EI檢索論文15篇；申請發明專利２項，申請獲得實用新型專利１項，申請獲得軟體著作權３項。