尊龙凯时

美国国家基金委员会在2006年首先提出信息物理融合系统(CPS)的看法
，在随后几年内CPS成为美国政府在信息手艺领域的重点研究偏向和国际学术研究热门。CPS是在物理天下感知的基础上
，深度融合盘算、通讯和控制能力
，通过信息空间虚拟网络和物理空间实体网络的相互协调
，使物理系统具有更高的无邪性、自治性、可靠性、经济性和清静性。CPS的愿景是成为一切大规模工业系统的基础
，例如在德国提出的“工业4.0”战略中
，将CPS作为要害基础手艺
，旨在实现工业生产系统及历程的智能化。未来的电力、能源、交通、制造、物流等大型基础设施和主要行业均将成为CPS。 

　　当今的电网已经进入智能化时代。智能电网普遍使用广域传感和丈量、高速信息通讯网络、先进盘算和柔性控制等手艺
，实现发电、输电、变电、配电、用电和调理六大环节的信息化、自动化、互动化。在智能电网中
，越来越多的电力装备接纳嵌入式系统结构
，大宗的电气装备、数据收罗装备和盘算装备通过电网、通讯网两个实体网络互连
，在一定水平上已经具备CPS的基本特征。随着电网自动化系统、大容量传输网、泛在传感网的建设
，与互联网、能源网等深度融合
，智能电网将一连演进形成广域协同、具有自主行为的重大网络
，从而组成电网信息物理融合系统(GCPS)。GCPS通过电网信息空间与物理空间的深度融合和实时交互来增添或扩展新的功效
，以清静、可靠、高效和实时的方法监测或控制电网物理装备或系统。 

　　作为一种新的手艺理念
，GCPS为实现电网智能化的目的提供了新的思绪和实现途径
，电网信息空间与物理空间的虚实融合将成为通例的系统形态
，可从以下几方面进一步提高电网运行效率与服务价值。 

　　GCPS将显著提升电网的信息感知、集成、共享和协同能力。我国电网现正处于一个高速生长时期
，电网结构和运行方法日趋重大
，系统清静稳固运行面临诸多危害因素。GCPS除了现有的调理、生产、营销等信息收罗传输系统外
，还可以通过智能化电力装备、工业级传感网、智能家居等
，实现多物理量或数据的普遍收罗和共享;突破古板专业之间的数据壁垒
，使跨越时间、空间、物理情形的协同成为可能
，实现对电网状态的深度认知
，对数据资源的高效使用。GCPS的系统构架下
，可合理、充分地综合种种信息举行快速、准确的故障诊断
，从而镌汰电能中止时间和增强供电可靠性。别的
，GCPS还将可能与其它社会网络
，如交通网络
，实现多种跨行业的协同控制。 

　　GCPS将显著提升电网的自组织、自顺应的能力。电网是一个重大的信息物理基础设施
，在智能电网情形下信息通讯网承载的营业日益重大沉重
，已成为电网生产运行与监测控制不可支解的一部分。GCPS将通过信息与网络的融合
，可支持全局优化与局部控制的协同。别的
，GCPS具有自顺应功效
，对负荷控制、装备特征和用户偏好等信息有较量准确的掌握
，可实现对物理装备的局部控制和控制中心对参数的在线调解
，具有自动扫除种种系统故障(包括物理系统故障和信息通讯系统故障)、包管系统正常运行的能力。 

　　GCPS将使电网具备大规模漫衍式实时盘算的能力。电网的特征是能量爆发及消耗瞬间坚持平衡
，电网的任何要害的动态转变都对电网的可靠性和控制的实时性提出相当高的要求。GCPS将综合物理电网的一连模子与盘算机的离散模子
，突破古板集中式盘算平台的约束
，通过物理装备中嵌入的盘算部件与中央监控系统的信息融合以及盘算历程与物理历程的交互
，使电网具备大规模漫衍式实时盘算的能力
，为解决大规模漫衍式装备的实时协调优化问题提供了新途径。 

　　GCPS将增强电网抵御清静威胁和危害的能力。GCPS将兼顾信息空间清静和物理实体清静
，立异剖析信息物理交互影响的耦合性危害
，极大提高电网的清静性。电网和信息通讯网组成了双层重大网络
，GCPS将通过对网络理论、故障撒播模子、剖析要领以及可信盘算、清静芯片手艺的研究
，建设差别防护手段的相互协调机制
，生长与物理网络相顺应的信息通讯网络妄想与运行要领
，实现信息空间和物理空间的协同清静包管。 

　　未来电网是广域规模内的能量传输平台和市场互动平台
，是一次能源及终端用户之间的枢纽和桥梁。未来的能源互联网
，将是以电网信息物理融合系统为基础
，以可再生能源为主要一次能源
，与自然气网络、交通网络、储能装置等其它系统细密耦合形成的重大多网流系统
，统筹协调种种能源的互补关系
，形成能源、电力、信息综合服务系统。