5.3.1能源互聯網物理信息空間融合系統

能源互聯網本質上是一個信息物理空間融合系統，廣泛使用計算機、通信、感知、控制等技術，實現增強電網供電可靠性、保持用戶端電價最低化、互聯各種可再生或者綠色新能源等，即包括電源、電網、儲能、智能控制設備等物理設施，又包括互聯網信息空間，其運行是一個執行、感知、控制、通信、計算有機融合的過程。比如一個家庭負荷管理系統，智能插座、智能電能表感知用電器的能耗，獲取物理世界的信息，將其融合處理后傳輸到云端信息系統，信息系統基于大數據技術綜合做出決策，產生控制命令返回給用電設備、智能電能表等執行器，執行器再做相應行為改變物理世界。

信息物理空間融合系統將計算資源與物理資源緊密結合、協調分配，實現了系統對物理環境的實時感知和動態分布式控制，最終形成了一個信息域與物理域深度融合的復雜系統。其主要特征，一是信息世界與物理世界的深度融合；二是計算與物理進程持續交互操作；三是嵌入計算、遠程精準控制、實時通信三位一體；四是信息物理融合的新型計算、通信，控制等機制。信息物理空間融合系統幫助智能電網實現跨行業領城和地理空間的精準控制，從終端設備到整個電網系統、從能源材料到用戶、從電網電價到需求側響應化制等都需要控制系統參與來完成智能電網的綠色節能智慧服務。在智能建筑中部署信息物理空同融合系統可基于用戶的行為模式建立智能調度系統，通過信息世界到物理世界的反饋調度實現減少能源浪費，同時可調度其他可再生能源(太陽能、風能等)等優化電價模型，并實現節能減排。

如圖5-26所示，信息物理空間融合系統物理層包括傳感器、執行器等設備，主要負責感知物理環境和執行控制命令；傳輸層負責對感知數據和控制命令進行傳輸；應用層包括控制決策系統和各種特定應用背景下的云計算軟件和大數據分析系統。

圖5-26  信息物理空間融合架構