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今天带给大家澳大利亚皇家墨尔本理工大学副校长,杰出教授余星火博士和国网电力科学研究院名誉院长薛禹胜院士最近在ProceedingsoftheIEEE发表的关于智能电网的特约文章“SmartGrids:ACyber-PhysicalSystemsPerspective”(Volume104,Issue5,PP:1058-1070,May2016).
该文对目前国际上智能电网的发展趋势做了全面总结,提出了智能电网对信息物理系统的未来发展的新挑战,及信息物理系统对推动智能电网发展的新思路。特别对目前国际上前沿领域,比如大数据、物联网、复杂网络及工程、云计算等,以及对未来智能电网的发展提出了一些建议。其中一些观点得到了国际媒体的关注,在CiOL.com上有专门采访。
1研究背景
智能电网是支撑未来经济可持续发展的重要基础设施。鉴于能源资源及环境资源的苛刻约束,更高效地使用现有能源,节能减排,保护环境,成为人类面临的重要挑战。对此,各国都在努力寻求大规模利用可再生能源,减少依赖化石类能源的有效策略。例如,中国的目标是在2050年前使可再生能源的比例达到86%。智能电网是以电力系统为对象的信息物理系统,有效支撑能源供应链的上下游环节,并与之协调,使能源的生产、传输、使用更经济、安全、可靠、环保。
本文总结了目前国际上智能电网的现状与发展趋势,智能电网对信息物理系统发展的挑战,以及信息物理系统对智能电网研究提供的新思路;对诸如复杂网络及工程、物联网、云计算等当前的前沿领域,以及未来智能电网的发展提出了一些建议。
2信息物理系统
信息物理系统是集成计算、通信与控制于一体的新一代智能系统,能够使信息系统和物理系统通过网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式有效互动,达到预计效果。其核心理论及技术基础为系统科学与工程和计算机系统与工程。其核心技术包括环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程技术,注重计算资源与物理资源的紧密结合与协调。
图1从信息物理系统的视角看智能电网
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