一、技术类别
实用关键技术。
二、总体目标
由于分布式能源地理位置分散、随机波动性大、业务差异性强等特点，虚拟电厂对通信网络的灵活调度能力、差异化业务保障能力、统一管控能力、网络兼容能力都提出了更高的要求，未来虚拟电厂将呈地域分布广、信息交互频繁、控制向末梢延伸的发展态势，传统网络已难以适应。本项目研究虚拟电厂通信网络关键技术，设计差异化业务应用策略，构建多形态虚拟电厂通信网络架构，突破通信控制与业务保障技术，研发电力内生安全光通信终端，研发通信资源调度系统，开展技术验证与试点应用，支撑虚拟电厂电源侧分布式能源高效聚合，电网侧多业务信息灵活交互，需求侧可控负荷的智能互动。 三、课题设置情况
1、虚拟电厂业务传输需求建模及通信网络分层控制架构研究；
2、支撑虚拟电厂业务主动适应性的通信网络控制与调度关键技术研究；
3、“通信-安全”一体化传输关键技术研究；
4、虚拟电厂通信资源调度系统研发与应用。
四、项目实施期限
本项目研究的起止时间为2021年1月至2022年12月。
五、课题内容
课题1：虚拟电厂业务传输需求建模及通信网络分层控制架构研究
主要研究内容：
（1）研究虚拟电厂业务的信息采集、交互需求和信息流建模技术；
（2）研究虚拟电厂多主体之间的信息传输约束和通信指标映射技术；
（3）研究基于企业专网和公网安全互联组网的虚拟电厂通信网络体系架构及多目标分层控制架构。
预期目标：
调研虚拟电厂业务特征，建立虚拟电厂的感知、传输和应用信息流模型；研究并提出多级虚拟电厂之间、虚拟电厂各参与主体之间、虚拟电厂与调控主站之间量化的通信信息传输约束；针对虚拟电厂构成主体种类丰富、接入形式灵活、业务需求差异大等特点，构建满足虚拟电厂差异化业务需求的通信网分层控制架构，提升虚拟电厂的自组织性与协调性。
考核指标：
（1）提出多形态虚拟电厂通信网络组网及分层控制架构；
（2）申请发明专利2项；
（3）发表核心期刊或三大检索论文1篇。
课题2：支撑虚拟电厂业务主动适应性的通信网络控制与调度关键技术研究
主要研究内容：
（1）研究支持多业务接入的控制协议适配技术；
（2）研究虚拟电厂通信网络资源认知技术；
（3）研究可动态适应差异化业务的网络虚拟化技术；
（4）研究基于分段路由的广域路径调度技术。预期目标：突破虚拟电厂接入协议灵活适配技术，提出通信网络资源认知方案，基于SDN解耦虚拟电厂通信网络数据平面与转发平面，利用虚拟化技术，实现业务通道按需切片，提出基于分段路由的广域路径调度方案，实现软件可定义的虚拟电厂通信网络。
考核指标：
（1）提出基于分段路由的广域路径调度方案：
●支持OSFP、ISIS等路由协议；
●支持松散路由；
●支持资源认知、资源预留功能；
（2）发表核心期刊或三大检索论文2篇；
（3）申请发明专利2项。
课题3：“通信-安全”一体化传输关键技术研究
主要研究内容：
（1）研究虚拟电厂差异化多目标控制及安全防护策略；
（2）研究面向分布式参数聚合的安全接入技术；
（3）研究内源式信道防御模型及物理层安全传输技术；
（4）研发电力内生安全光通信终端。
预期目标：
设计适应虚拟电厂运行特性的安全防护策略，突破安全接入技术，提出基于物理层安全的内源式防御信道模型，研制电力内生安全光通信终端，解决通信加密、隐藏和窃听发现一体化的安全问题，实现虚拟电厂通信系统“通密一体、传防融合”。
考核指标：
（1）研发电力内生安全光通信终端，达到以下指标：
●传输速率≥40Mbps；
●支持标准以太网透传功能；
●64字节小包延时≤700us；
●信道防御距离≥30km；
●合法用户误码率≤10-9；
●以分光方式的非法接收误码率不低于45%；
（2）申请发明专利1项；
（3）发表核心期刊或三大检索论文1篇。
课题4：虚拟电厂通信资源调度系统研发与应用
主要研究内容：
（1）研究辅助调峰、调频控制信息时延保障技术；
（2）研究面向电力市场交易的虚拟电厂通信资源隔离技术；
（3）研发虚拟电厂通信资源调度系统；
（4）针对辅助调峰调频、清洁能源消纳、电力市场交易等业务，搭建虚拟电厂通信控制验证平台，并开展试点应用。
预期目标：
提出辅助调峰、调频控制信息时延保障方案，提出面向电力市场交易的通信资源切片方案，研发虚拟电厂通信资源调度系统，实现分布式电源、储能系统、可控负荷等的参数聚合与通信调度。针对辅助调峰调频、清洁能源消纳、电力市场交易等业务，利用虚实互联模式，搭建验证平台，并选取典型虚拟电厂场景，开展试点应用。
考核指标：
（1）申请发明专利1项；
（2）发表核心期刊或三大检索论文1篇；
（3）研发虚拟电厂通信资源调度系统，达到以下指标：
●控制接口种类≥3；
●支持分布式能源节点并发接入数≥200；
●支持并发业务种类≥10；
●动态拓扑更新时间≤1s；
●支持动态策略数≥3；
●支持辅助调峰、调频业务通道质量动态分析功能；
●支持电力市场交易业务通道动态切片生成与释放功能；
●切片生成与释放时延≤500ms，切片通道并发处理数≥200；
（4）搭建虚拟电厂通信控制与调度验证平台，达到以下指标：
●分布式能源模拟接入节点数≥100；
支持虚实互联模式，实体节点占比≥10%；
（5）选取典型场景，实现试点应用。
六、成果应用与转化
项目成果可应用于省市公司虚拟电厂建设，解决分布式电源与可控负荷双向互动中聚合参数在传输过程中的控制盲区，实现大规模新能源并网对灵活通信、智能调度的迫切需求，促进分布式能源的规模化开发利用，支撑能源互联网建设。
七、支持经费限额
529万元。
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