1.3　国内外研究现状

1.3.1　信息接入与传输策略的研究现状

供需互动实现的关键在于依托高速通信网络及技术。信息接入与传输技术的不断发展，使供给侧与需求侧资源间的互动成为可能，也为消除可再生能源出力的不确定性提供了新的思路。

智能电网中信息接入与传输技术最有代表性的是高级量测体系。高级量测体系是可测量、收集、存储和分析用户用电信息的完整网络处理系统，由智能电表、位于电力公司内的数据管理系统和连接它们的双向通信系统构成[3]。美国电气与电子工程师协会（IEEE）于2011年发布智能电网互通标准IEEEStd P2030，针对通信网和电力网的互连制定了交互操作的参考模型，规范了智能电网的互连性和互操作性技术[4]。H. Farhangi等较早地给出了智能电网层次化的通信网络架构，即家域网、邻域网和广域网，引起了国内外学者的广泛关注。家域网提供各用电设备的接入，邻域网连接各家各户的智能电表到本地接入点，广域网则提供输配电网到能量管理调度中心的通信[5]。S. Roy着重考虑了电网中的实时性和可靠性需求，研究了每一层次的网络架构及可使用的通信技术[6]。文献[7]～[9]][i][问问从传输容量、QoS、灵活性、覆盖范围、安全性、可靠性、传输成本等多个方面分析并比较了WiMax、WiFi、ZigBee、PLC、ADSL、蜂窝网等通信技术的特点，对电网通信的不同阶段使用的传输网络提出建议。文献[10]提出了适用于电网低压分布式网络的通信架构，设计了频率复用多信道架构，不仅适用于普通优先级和高优先级数据流的差异化服务，还同时考虑了异常事件发生时的负载平衡机制。文献[11]考虑了如何实现具有互操作性和可扩展性的通信网络，分析了智能量测在通信技术、网络安全及标准化方面的机遇与挑战。文献[12]针对现有电力通信网络建设滞后于电网对数据采集与传输的新要求，建立了数据协作传输的网络模型，根据成本最小化原则给出了中继站最佳传输策略，为电网数据采集与传输的通信系统提供了有效的解决方案。

随着电动汽车规模化发展，因为其具有源、荷双重角色，电动汽车的充放电优化控制成为研究热点。电动汽车充放电控制系统和调度机构之间依赖通信网络交换系统信息和控制信号。在通信网络传递信息的过程中，由于电动汽车的高速移动性等原因使信息传输易出现明显的时延和丢失现象，直接影响了控制系统的性能。因此，适用于电动汽车的信息接入与传输技术引起了诸多研究者的广泛关注。

IEEE 802.11p及IEEE 1609系列标准细化和完善了车载环境的无线接入（Wireless Access in Vehicle Environment，WAVE）技术，IEEE 802.11p标准对IEEE 802.11标准进行了一系列针对车载环境的改进[13]。东京大学K. M. Liyanage等分析了时延对电动汽车参与电网互动的影响[14]。伍斯特理工学院的Z. Yang等和新加坡科技研究局等重点研究了电动汽车与电网交互的接入认证机制[15,16]。雅典理工大学的E. I. Zountouridou等评估了IEEE 802.16d与IEEE 802.11p等通信协议应用于电动汽车与电网交互的有效性[17]。文献[18]针对电网控制中心到聚合器及聚合器到电动汽车的实时通信，给出了适用于V2G（Vehicle-to-Grid，V2G）的车-车LTE通信协议。文献[19]针对电动汽车高速移动的通信环境，为提高通信可靠性和实时性，考虑了由授权证书到数字签名导致的时延，系统分析了移动性对V2G通信端到端时延的影响。文献[20]给出了V2G网络中考虑隐私保护的通信方法和基于有效密码机制的奖励措施，并给出了理论分析和实验证明，表明所提隐私保护机制适用于V2G通信网络。

文献[21]考虑到用户的多样性通信需求，单一的网络只能满足车联网中部分应用，提出了一种异构网络框架用于车联网。专用短程通信（Dedicated Short Range Communication，DSRC）技术是专为车辆通信网络设计的，它是蜂窝网的一个补充，可以提供高速的数据传输，并且能够保证通信链路的小时延，保证系统的可靠性，主要用于车辆通信。在我国，DSRC标准采用5.8GHz的微波频段进行通信，上行链路通信速率为250Kbps，下行链路通信速率500Kbps，可以实现30m内的短程通信[22]。文献[23]认为，DSRC通信标准难以满足日益增长的通信业务需求，因此提出了一种基于可见光通信（Visible Light Communication，VLC）的路车通信系统。该系统利用白光LED响应灵敏度高的特点，作为光无线通信的光源，进行高速的可见光通信，以满足大通信容量的路车通信需求。可见光通信能够同时实现照明与通信的功能，具有传输速率高、保密性强、无电磁干扰、无须频谱认证等优点。但是，可见光通信具有频率太高，覆盖范围窄，无法穿透障碍物、波长太短导致其受散射、反射、多径的影响更大等问题，还需要进一步研究相应的解决方案，目前尚未广泛使用。