基于随机网络演算的智能电网统一系统建模

Traditional research methods focusing only on electric networks or information networks have become ineffective for smart grid, where electric networks, communication networks, computation, decision and control have merged as an integrated system. It has become imperative that we need a systematic, unified theoretical model to study the interaction of electric networks and communication networks in smart grid. As such, this research proposal is targeted at establishing a novel theoretical model with the recent progress in stochastic network calculus, to enhance the theoretical research of smart grid and promote its broad applications. The proposed research includes (1) to build a unified system model for smart grid with stochastic network calculus, (2) to improve the quality of performance evaluation results using the special features of smart grid, (3) to speed up the calculation with stochastic network calculus for large-scale network analysis, (4) to optimally control the smart grid with the stochastic network calculus tool set. The lack of a unified system model for smart grid has greatly limited our in-depth understanding on the key operational mechanisms of smart grid. The output of the proposed research will solve this problem and create a broad impact on the theoretical foundation and the real-world application of smart grid.

由于智能电网是一个融电力网络、信息网络、计算、决策与控制为一体的复杂系统，在传统意义上专门针对电力网络的研究方法或专门针对信息网络的研究方法已经不足以对智能电网进行有效而系统的研究。无论在理论研究还是在实际应用中，建立一套统一、有效的适用于智能电网的理论模型已成为当务之急。为此，本项目拟建立一套全新的数学模型来加强对智能电网的理论研究和实际应用，研究重点包括：（1）建立基于随机网络演算的智能电网系统模型，（2）结合智能电网的应用环境，提高随机网络演算的性能评估质量，（3）开发随机网络演算在大型网络应用中的快速计算方法，（4）利用随机网络演算对智能电网进行优化控制。由于现今缺少一套统一的抽象模型来展开对智能电网的理论研究，人们对智能电网中最核心的运作机理很难有一个全面而深刻的认识，该项目的研究成果将弥补这一空白，从而对智能电网的理论基础研究和实际应用产生深远影响。

由于智能电网是一个融电力网络、信息网络、计算、决策与控制为一体的复杂系统，在传统意义上专门针对电力网络的研究方法或专门针对信息网络的研究方法已经不足以对智能电网进行有效而系统的研究。无论在理论研究还是在实际应用中，建立一套统一、有效的适用于智能电网的理论模型已成为当务之急。为此，本项目拟建立一套全新的数学模型来加强对智能电网的理论研究和实际应用，研究重点包括：（1）建立基于随机网络演算的智能电网系统模型，（2）结合智能电网的应用环境，提高随机网络演算的性能评估质量，（3）开发随机网络演算在大型网络应用中的快速计算方法，（4）利用随机网络演算对智能电网进行优化控制。由于现今缺少一套统一的抽象模型来展开对智能电网的理论研究，人们对智能电网中最核心的运作机理很难有一个全面而深刻的认识，该项目的研究成果将弥补这一空白，从而对智能电网的理论基础研究和实际应用产生深远影响。.基于智能电网中融合多样性子网络的复杂特点，我们借助随机网络演算在描述随机系统中的优势，利用智能电网中数据的统计特性来提高系统性能评估质量，将智能电网中的通讯网络和电力网络在随机网络演算的框架下进行统一建模，取得了一系列的研究成果，这一工作将有助于更好地研究通讯系统和电力系统之间的相互关系，填补智能电网基础理论研究方面的空白。.项目所取得的成果发表在国际国内重要学术期刊和会议23篇论文，其中12篇被SCI检索，7篇被EI检索，2篇中文论文和1部专著。