隨著全球能源轉(zhuǎn)型的加速與“雙碳”目標的深入推進，能源互聯(lián)網(wǎng)作為融合先進能源技術(shù)、信息通信技術(shù)與智能控制技術(shù)的新型生態(tài)系統(tǒng)，已成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實現(xiàn)能源清潔低碳安全高效利用的關(guān)鍵載體。在這一前沿領(lǐng)域中，中國電力科學(xué)研究院有限公司國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院及其學(xué)術(shù)帶頭人王繼業(yè)教授團隊，在能源互聯(lián)網(wǎng)信息與通信理論探索與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究方面，開展了系統(tǒng)性的創(chuàng)新工作，為我國能源互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)與運行提供了重要的理論支撐與技術(shù)引領(lǐng)。
一、 能源互聯(lián)網(wǎng)信息與通信理論的核心內(nèi)涵與挑戰(zhàn)
能源互聯(lián)網(wǎng)的核心在于實現(xiàn)能源流、信息流、價值流的深度融合與雙向互動。其信息與通信理論體系，旨在構(gòu)建一套能夠支撐海量異構(gòu)設(shè)備接入、多元數(shù)據(jù)高效流動、業(yè)務(wù)實時可靠協(xié)同、系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的通信架構(gòu)、協(xié)議標準與信息處理范式。與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)相比，能源互聯(lián)網(wǎng)通信面臨獨特挑戰(zhàn)：
- 業(yè)務(wù)場景極端異構(gòu)：涵蓋廣域電網(wǎng)調(diào)度控制（毫秒級時延、超高可靠）、分布式電源即插即用、電動汽車智能充放電、用戶側(cè)需求響應(yīng)等多種業(yè)務(wù)，對通信的實時性、可靠性、安全性、靈活性要求差異巨大。
- 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多樣：涉及主干光纖網(wǎng)絡(luò)、無線專網(wǎng)（如5G切片、LTE-G）、衛(wèi)星通信、局域物聯(lián)網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合組網(wǎng)。
- 信息物理深度耦合：通信系統(tǒng)的性能直接影響電力系統(tǒng)的物理安全，需建立信息物理系統(tǒng)（CPS）協(xié)同分析與安全防護理論。
- 數(shù)據(jù)價值深度挖掘：需要處理電網(wǎng)運行、設(shè)備狀態(tài)、氣象、用戶行為等多源海量數(shù)據(jù)，支撐態(tài)勢感知、故障預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度等智能應(yīng)用。
二、 王繼業(yè)團隊的主要研究探索與方向
王繼業(yè)團隊圍繞上述挑戰(zhàn)，在理論與技術(shù)層面進行了多維度探索：
1. 信息體系架構(gòu)與建模理論：
團隊致力于構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)參考架構(gòu)，明確“云-管-邊-端”各層級的功能劃分與協(xié)同機制。研究能源信息物理系統(tǒng)的統(tǒng)一建模方法，探索信息網(wǎng)絡(luò)動態(tài)與電力網(wǎng)絡(luò)動態(tài)的相互影響機理，為系統(tǒng)協(xié)同分析與優(yōu)化控制奠定理論基礎(chǔ)。
2. 融合通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：
針對能源互聯(lián)網(wǎng)“最后一公里”接入和靈活移動場景，重點研究5G、電力線載波通信（PLC）、新型無線專網(wǎng)等技術(shù)在電力業(yè)務(wù)中的適應(yīng)性、可靠性與安全性。探索基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）技術(shù)的電力通信網(wǎng)資源靈活調(diào)度與智能管控方法，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片按需定制，滿足不同等級業(yè)務(wù)的差異化服務(wù)質(zhì)量（QoS）需求。
3. 協(xié)議與標準化研究：
積極參與并推動能源互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的國際與國家標準制定。研究適用于分布式能源監(jiān)控、智能電表高級量測體系（AMI）、變電站自動化等的輕量級、高安全通信協(xié)議，促進設(shè)備互聯(lián)互通與信息無縫交互。
4. 網(wǎng)絡(luò)安全與隱私保護：
能源互聯(lián)網(wǎng)的開放性使其面臨嚴峻的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。團隊研究涵蓋終端、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用的多層次縱深防御體系。探索基于區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式能源交易數(shù)據(jù)可信存證與隱私保護方案，以及針對虛假數(shù)據(jù)注入等攻擊的檢測與防御算法。
5. 智能信息處理與邊緣計算：
為降低云端負荷與通信帶寬壓力，提升實時響應(yīng)能力，團隊研究邊緣智能技術(shù)在配電物聯(lián)網(wǎng)、智能臺區(qū)等場景的應(yīng)用。通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣部署計算節(jié)點，實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)的快速過濾、聚合與初步分析，支撐分布式故障定位、電能質(zhì)量監(jiān)測等邊緣側(cè)智能應(yīng)用。
三、 研究成果與未來展望
中國電科院國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院及王繼業(yè)團隊的相關(guān)研究成果，已成功應(yīng)用于國家電網(wǎng)公司多項示范工程和實際系統(tǒng)中，有效提升了電網(wǎng)的感知能力、互動水平與運行效率。例如，在基于5G的配電網(wǎng)差動保護、大規(guī)模分布式光伏集群調(diào)控、虛擬電廠通信組網(wǎng)等方面，其理論探索與技術(shù)方案提供了關(guān)鍵支撐。
能源互聯(lián)網(wǎng)信息與通信理論的研究將向更縱深、更融合的方向發(fā)展：
- 理論深化：進一步構(gòu)建信息熵、能量流、價值流統(tǒng)一度量的理論框架，發(fā)展數(shù)字孿生驅(qū)動的信息物理系統(tǒng)全生命周期仿真與優(yōu)化理論。
- 技術(shù)融合：與人工智能、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈、算力網(wǎng)絡(luò)等前沿技術(shù)深度融合，催生自主進化、智能內(nèi)生、可信協(xié)同的新型能源信息網(wǎng)絡(luò)形態(tài)。
- 生態(tài)構(gòu)建：推動形成開放共享、安全可控的能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)標準體系與產(chǎn)業(yè)生態(tài)，支撐能源電力行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展。
以王繼業(yè)團隊為代表的研究力量，在能源互聯(lián)網(wǎng)信息與通信這一交叉學(xué)科領(lǐng)域的持續(xù)探索，不僅為我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供了關(guān)鍵技術(shù)儲備，也為全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展貢獻了中國智慧與中國方案。
