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从信息模型到信息物理系统 小组成员：程华珏、应栋子、苏淮北、 欧阳自强、郑天晴
第一部分 时代背景 第二部分 信息物理系统 目录 第三部分 电网信息物理系统 第四部分前景与展望
目录 第一部分 时代背景 第二部分 信息物理系统 第三部分 电网信息物理系统 第四部分 前景与展望
> 第一部分 时代背景 能源互联网被称为第三次工业革命 的核心技术，现已成为当今学术 界与产业界的一项新的研究热点。 部分 借助信息互联网技术充分广泛且有 效地利用分布式能源、满足能源 消费者多样化需求并可与之互动 的一种新型能源体系结构，其核心 技术是信息系统与物理系统的紧密 融合，被认为是电力系统的未来 发展方向
第一部分 第一部分 时代背景 能源互联网被称为第三次工业革命 的核心技 术，现已成为当今学术 界与产业界的一项新的研究 热点。 借助信息互联网技术充分广泛且有 效地利 用分布式能源、满足能源 消费者多样化需求并可与 之互动 的一种新型能源体系结构，其核心 技术是信息系统与物理系统的紧密 融合，被认为是电力系统 的未来 发展方向
粉 第二部分 信息物理系统 定义 目标
第二部分 第二部分 信息物理系统 定义目标
信息物理系统定义 信息物理系统(cyber physical system CPS)是实现计算、通信以及控制技术深度融合 的下一代工程系统。CPS由两部分组成：其一 是物理系统，即按照自然物理原则运行，并直 接作用于现实世界的实体系统；其二是信息系 统，即体现控制意图，并作用于物理系统使之 按意图运行
信息物理系统(cyber physical system， CPS)是实 现计算、通信以及控制技术深度融合 的下一代工程 系统。CPS 由两部分组成：其一 是物理系统，即 按照自然物理原则运行，并直 接作用于现实世界的 实体系统；其二是信息系 统，即体现控制意图，并 作用于物理系统使之 按意图运行。 信息物理系统定义
信息物理系统目标 CPS的主要目标即是从系统理论与工程实 现两方面，提升信息数据的集成与应用能力， 形成体现两类系统共性特征的分析与控制方法 探寻融合机理，削弱互斥影响，实现信息系统 与物理系统的统一
CPS 的主要目标即是从系统理论 与工程实 现两方面，提升信息数据的集成与应用能 力， 形成体现两类系统共性特征的分析与控制方 法， 探寻融合机理，削弱互斥影响，实现信息系统 与物理系统的统一。 信息物理系统目标
第三 第三部分 电网物理信息系统 部分 研究相关 主要特征
第三部分 第三部分 电网物理信息系统 研究相关 主要特征
电网CPS研究相关 嵌入式系统 系统融合 应用与验证 与控制 信息获取 与应用 嵌入式系统承担着现代工业 信息系统与物理系统异构性表现在 日常生活的多数控制任务。 两方面：其一，信息系统对物理过 相比传统应用系统，CPS强调更 一般集中在嵌入式计算机硬 程的监视、计算、指令，均采用数 全面的信息获取、利用，需要从 件及软件对资源的优化利用 字方式进行，属于离散模式；物理 信息流转的通信架构、信息集成 上，复杂应用的物理过程事 过程是随时间演变的连续动态模式。 两方面进行研究。 件并发时可能出现无法被嵌 其二，虽然两者配合实现一个控制 智能电网等信息物理系统在遭受 入式系统获知并做出及时反 目标，但两者却是分别配置，时间 信息系统故障时，应具有紧急更 应等问题。 量级不同，且由于信息系统对物理 新和快速重构功能，其物理系统 软件与物理动态融合的嵌入 的采集或指令必然存在时间差，所 也需具备相当抵御信息系统灾难 式系统联合建模方法。 以两系统间的完全同步及实时性是 的能力。 无法保证的
1 2 3 嵌入式系统承担着现代工业 日常生活的多数控制任务。 一般集中 在嵌入式计算机硬 件及软件对资源的优化利用 上，复杂应用的物理过 程事 件并发时可能出现无法被嵌 入式系统获知并做出及时反 应等问题。 软件与物理动态融合的嵌入 式系统联合建模方法。 相比传统应用系统，CPS 强调更 全面的信息获取、利用，需要从 信息流转的通信架构、信息集成 两方面进行研究。 智能电网等 信息物理系统在遭受 信息系统故障时，应具有紧急 更 新和快速重构功能，其物理系统 也需具备相当抵 御信息系统灾难 的能力。 信息系统与物理系统异构性表现在 两方面：其一，信息系统对 物理过 程的监视、计算、指令，均采用数 字方式进行，属于离散模式；物理 过程是 随时间演变的连续动态模式。 其二，虽然两者配 合实现一个控制 目标，但两者却是分别配置，时间 量级不同，且由于信息系统对物理 的采集或指令必 然存在时间差，所 以两系统间的完全同步及实时性是 无法保证的 。 嵌入式系统 应用与验证 系统融合 与控制 信息获取 与应用 电网CPS研究相关
电网CPS主要特征 1)电网物理系统与信息系统融合，即电网一次系统与 二次系统在功能方面高度协调，同时，在机理方面降低 两系统的异构特征，具有能够统一描述两类系统的表达 形式。 2)电网连续过程与离散过程融合。传统电网研究关注 系统的连续演变，离散事件通常作为连续演变的场景 划分。 3)全景信息采集与灵活应用。具备与信息流特点相匹 配的信息采集控制网络，实现一次设备、控制终端、 多级控制器互通；兼容多种通信协议、信息模型，满 足装置“即插即用”需求
1）电网物理系统与信息系统融合，即电网一 次系统与 二次系统在功能方面高度协调，同时，在机理方面降低 两系统的异构特征，具有能够统一描述两类系统的表达 形式。 2）电网连续过程与离散过程融合。传统电网 研究关注 系统的连续演变，离散事件通常作为连续 演变的场景 划分。 3）全景信息采集与灵活应用。具备与信息流 特点相匹 配的信息采集控制网络，实现一次设备、 控制终端、 多级控制器互通；兼容多种通信协议、信 息模型，满 足装置“即插即用”需求. 电网CPS主要特征
第四 部分 第四部分 前景与展望 能源互联网应用 主动配电网应用 传统电网应用
第四部分 第四部分 前景与展望 能源互联网应用 主动配电网应用 传统电网应用