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【摘 要】作为一个分布式的网络系统，智能电网与P2P网络有很多共同之处，本论文分析了P2P文件共享系统结构下的智能电网模型，对其可靠性、鲁棒性、可控性、可扩展性以及可用性等方面的适用性进行了分析，其均能满足需求，而安全性方面还有欠缺，仍需进一步的研究和改进。
【关键词】智能电网 P2P 均衡网络
一、引言
智能电网基于发电和用户两端的智能互动，实现其统筹分布式能源提供和能源负荷的均衡，这给信息与通信技术提出了更大的挑战，对信息与通信技术提出了更高效操控的需求[1-3]。此外智能电网要求对实时信息传输的实时性、对突发事件及时的回应和控制[2，3]。因此分层分区综合的统筹、稳定的控制以及快速协调的控制调度中心是核心的需要。
P2P技术是典型的分布式网络，实现方式灵活多样，部署成本低，长期以来其分布式的特点使其安全问题突出，近年来，其安全方面的短板也随着研究的深入而逐渐发展完善。本文对基于P2P网络的智能电网模型进行了可靠性、鲁棒性、可控性、可扩展性以及可用性等方面的适用性的分析。
二、适用于智能电网的P2P网络结构
在智能电网中，电力的生产、存储和用户会在特定的控制下共同工作，在分布式智能电力系统中，如何协调分布于不同地理位置的发电设备（风力涡轮机、太阳能光伏）及用户，实现分布式设备的统一控制是重要的问题。
在这种背景下，IED（智能电子设备）之间的连接是与通信网络拓扑是相关联的，但由于分布式发电设备和用户的工作状态是随时变化的，设备间及与用户间的互相通信会随着时间改变，所以逻辑通信拓扑结构是随时在改变的，统筹和管理这样的电网系统需要有针对性的信息设施和技术。P2P网络方式，因其固有的容错性（无单点故障）、扩展性和在基础设施中节点可随时加入或者离开的自动化管理，可以适应这种集中和分层式系统。
因此以Napster、BT、e-Mule为代表的这种拥有辅助服务器的P2P文件共享应用系统能够很好的适用于智能电网中，其服务器功能可由智能电网中的监控调度中心实现，在负责区域内更好的统筹管理整个电网，这样的系统由服务器、客户端组成，如图1所示。
分布式智能电网的动态特性以及电网代理控制器地理上分布的特性使得应用P2P网络成为可能。我们就可靠性、鲁棒性、可控性、可扩展性、可用性以及安全性等方面对P2P文件共享应用系统应用于智能电网进行分析。
可靠性：P2P是一个分布式系统，单点故障完全不影响整个系统的运行。而且一个代理的故障不会影响到系统的性能而且可以不留影响地从网络中移除，剩下的代理可以通信和控制系统。
鲁棒性：P2P节点是分布式的、对等的，这提高了鲁棒性。由于一样的逻辑功能以及地理上分散的特性，电网中的自动控制器（代理）扮演着P2P网络中的节点，没有哪个代理（节点）比其他的更重要。
可控性：由控制调度中心扮演的服务器能迅速的了解区域的所有在线工作的电力设施的状态，可以全面地统计数据、管理设备以及分配电力，突出了宏观的统筹调控能力。
可扩展性：P2P具有“与生俱来”的可扩展性，节点可以自由的加入与退出，加入节点越多，P2P服务能力越强。P2P文件共享应用系统足以胜任这样的功能。
可用性：在P2P文件共享应用系统中，服务器能够辅助节点的加入与退出，即使系统是在一个一直变化的状态下也能保证系统的正常流畅的运行。这个特性在电网系统中特别重要，它保证了代理总是可用的，即使在更新状态下也是可用的。
安全性：从安全方面考虑，P2P网络不是很好。现有的P2P文件共享应用系统是匿名的，此外服务器也没有记录日志等可供回溯、查询的功能，所以P2P的安全环境并不尽如人意。
总的来说，从可靠性、鲁棒性、可控性、可扩展性以及可用性等方面考虑，P2P文件共享应用系统是一个适合智能电网的系统，但是从安全性考虑，仍需进行进一步的研究，改进和加强其安全能力。
三、结论
本文分析了基于P2P文件共享应用系统的智能电网模型，其在可靠性、鲁棒性、可控性、可扩展性以及可用性等方面是适用的，而安全性方面还有欠缺，仍需进一步的研究和改进。
参考文献：
[1] G. Deconinck， W. Labeeuw et al.， “Communication Overlays and Agents for Dependable Smart Power Grids”， Proceedings of the International Conference on grids Critical Infrastructure. Beijing， China， 2010， pp. 1-7.
[2] S.M. Amin， and B. F. Wollenberg， “Toward a Smart Grid”， IEEE Power and Energy Magazine， 2005， 3（5）， pp. 34-41.
[3] 曹軍威，万宇鑫，等， “智能电网信息系统体系结构研究”，计算机学报， Vol.36， No.1， 2013， pp. 143-167.
【关键词】智能电网 P2P 均衡网络
一、引言
智能电网基于发电和用户两端的智能互动，实现其统筹分布式能源提供和能源负荷的均衡，这给信息与通信技术提出了更大的挑战，对信息与通信技术提出了更高效操控的需求[1-3]。此外智能电网要求对实时信息传输的实时性、对突发事件及时的回应和控制[2，3]。因此分层分区综合的统筹、稳定的控制以及快速协调的控制调度中心是核心的需要。
P2P技术是典型的分布式网络，实现方式灵活多样，部署成本低，长期以来其分布式的特点使其安全问题突出，近年来，其安全方面的短板也随着研究的深入而逐渐发展完善。本文对基于P2P网络的智能电网模型进行了可靠性、鲁棒性、可控性、可扩展性以及可用性等方面的适用性的分析。
二、适用于智能电网的P2P网络结构
在智能电网中，电力的生产、存储和用户会在特定的控制下共同工作，在分布式智能电力系统中，如何协调分布于不同地理位置的发电设备（风力涡轮机、太阳能光伏）及用户，实现分布式设备的统一控制是重要的问题。
在这种背景下，IED（智能电子设备）之间的连接是与通信网络拓扑是相关联的，但由于分布式发电设备和用户的工作状态是随时变化的，设备间及与用户间的互相通信会随着时间改变，所以逻辑通信拓扑结构是随时在改变的，统筹和管理这样的电网系统需要有针对性的信息设施和技术。P2P网络方式，因其固有的容错性（无单点故障）、扩展性和在基础设施中节点可随时加入或者离开的自动化管理，可以适应这种集中和分层式系统。
因此以Napster、BT、e-Mule为代表的这种拥有辅助服务器的P2P文件共享应用系统能够很好的适用于智能电网中，其服务器功能可由智能电网中的监控调度中心实现，在负责区域内更好的统筹管理整个电网，这样的系统由服务器、客户端组成，如图1所示。
分布式智能电网的动态特性以及电网代理控制器地理上分布的特性使得应用P2P网络成为可能。我们就可靠性、鲁棒性、可控性、可扩展性、可用性以及安全性等方面对P2P文件共享应用系统应用于智能电网进行分析。
可靠性：P2P是一个分布式系统，单点故障完全不影响整个系统的运行。而且一个代理的故障不会影响到系统的性能而且可以不留影响地从网络中移除，剩下的代理可以通信和控制系统。
鲁棒性：P2P节点是分布式的、对等的，这提高了鲁棒性。由于一样的逻辑功能以及地理上分散的特性，电网中的自动控制器（代理）扮演着P2P网络中的节点，没有哪个代理（节点）比其他的更重要。
可控性：由控制调度中心扮演的服务器能迅速的了解区域的所有在线工作的电力设施的状态，可以全面地统计数据、管理设备以及分配电力，突出了宏观的统筹调控能力。
可扩展性：P2P具有“与生俱来”的可扩展性，节点可以自由的加入与退出，加入节点越多，P2P服务能力越强。P2P文件共享应用系统足以胜任这样的功能。
可用性：在P2P文件共享应用系统中，服务器能够辅助节点的加入与退出，即使系统是在一个一直变化的状态下也能保证系统的正常流畅的运行。这个特性在电网系统中特别重要，它保证了代理总是可用的，即使在更新状态下也是可用的。
安全性：从安全方面考虑，P2P网络不是很好。现有的P2P文件共享应用系统是匿名的，此外服务器也没有记录日志等可供回溯、查询的功能，所以P2P的安全环境并不尽如人意。
总的来说，从可靠性、鲁棒性、可控性、可扩展性以及可用性等方面考虑，P2P文件共享应用系统是一个适合智能电网的系统，但是从安全性考虑，仍需进行进一步的研究，改进和加强其安全能力。
三、结论
本文分析了基于P2P文件共享应用系统的智能电网模型，其在可靠性、鲁棒性、可控性、可扩展性以及可用性等方面是适用的，而安全性方面还有欠缺，仍需进一步的研究和改进。
参考文献：
[1] G. Deconinck， W. Labeeuw et al.， “Communication Overlays and Agents for Dependable Smart Power Grids”， Proceedings of the International Conference on grids Critical Infrastructure. Beijing， China， 2010， pp. 1-7.
[2] S.M. Amin， and B. F. Wollenberg， “Toward a Smart Grid”， IEEE Power and Energy Magazine， 2005， 3（5）， pp. 34-41.
[3] 曹軍威，万宇鑫，等， “智能电网信息系统体系结构研究”，计算机学报， Vol.36， No.1， 2013， pp. 143-167.