张国斌+吴娜

【摘要】结合国内外最新的智能电网建设理论，探讨了基于认知无线电技术的智能电网无线通信系统的设计和实现。首先研究多级的智能电网无线通信系统结构，对网络分级、每一级的无线通信技术和认知无线电用户的接入策略进行分析；然后通过对系统实现面临的问题以及需要解决的关键技术进行深入分析，提出了完善输变电网络结构、基于优先级的接入策略、组建基于认知无线电技术的Ad hoc应急网络等研究思想。

【关键词】智能电网认知无线电接入策略

中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1006-1010(2014)-10-0037-04

Application Research on Cognitive Radio in Smart Grid

ZHANG Guo-bin, WU Na

(1. School of Electronic and Engineering, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China;

2. Zhongshan Electric Power Design Institute Co., Ltd., Zhongshan 528400, China)

[Abstract] Combined with the up-to-date theory of smart grid construction at home and abroad, the design and implementation of smart grid wireless communication system based on cognitive radio are discussed. Firstly, the multilevel structure of smart grid wireless communication system is studied, and the network classification, wireless communication technology in each classification and access strategy of cognitive radio users are analyzed. And then the issues and key technologies in system implementation are analyzed in depth. At last, some research ideas for the network structure of power transmission and transformation, the access strategy based on priority and the construction of Ad hoc emergency network based on cognitive radio are put forward.

[Key words]smart gridcognitive radioaccess strategy

1 引言

随着经济社会的快速发展，传统的电力系统迫切需要更新换代，以美国、欧洲为代表的一些国家和组织相继提出了发展智能电网（Smart Grid）的设想[1]，进一步提高电网运行的安全性、稳定性和经济性。

通信网是保障电网正常运行、故障快速响应、资源高效利用、业务实时实现的信息通道。目前，电网系统各个环节都有网络通信技术对生产与管理进行支撑。信息技术的大量采用，为现代电力系统的安全稳定运行起到了重要的作用[2-4]。

面对智能电网的要求，无线通信在智能电网系统发挥着越来越重要的作用。无线通信技术不需要依赖于电网的构架，具有较强的抵抗自然灾害的能力以及高带宽、长距离等传输优点，可以弥补目前通信方式的单一化。但是由于无线频谱的日益拥挤，传统的无线通信系统无法满足智能电网的传输速率、可靠性和安全性等方面的需求。而认知无线电系统（CR，Cognitive Radio）能够自动地感知并灵活地使用环境中的空闲频谱，因此将CR技术应用于智能电网系统[5]，可以改善系统性能，有效解决频谱资源缺乏的问题。在自然灾害、极端气候条件或人为的破坏条件下，基础网络无法正常工作，这时可以组建CR网络，通过动态频谱接入进行应急指挥或供电恢复。所以，研究CR技术在智能电网中的应用具有重要的实际意义和理论价值。

2 CR技术在智能电网系统中应用的相关

研究

CR的概念最早是由Joseph Mitola博士于1999年在软件无线电（SDR，Software Defined Radio）的基础上提出的，目的是为了解决无线网络中不断增加的频谱需求与频谱利用率低下的矛盾。CR摒弃传统固定分配频谱资源的方式，允许CR设备伺机动态利用在空域、频域、时域和码域上出现的空闲频谱资源（称为频谱空洞）。CR用户通过与工作的网络环境交互，对外界环境进行感知、理解和主动学习，实时改变工作参数和调整内部状态，使无线设备能够自动适应外部无线环境和自身需求的变化。将CR技术应用于智能电网的通信过程、利用授权频段的频谱空洞传输电力信号，已经逐渐成为CR领域研究的热点。

文献[6]、[7]、[8]对基于CR技术的智能电网无线通信系统进行了设计和分析，根据覆盖范围和采用的通信技术的不同建立了多级的通信网络，并对CR技术在各级网络的应用进行分析，且与传统网络的性能进行了比较。

文献[9]对智能电网系统采用CR网络传输测量数据时的动态频谱接入策略进行了研究。文献先分析了用户侧的网络将测量数据传送到数据管理中心的过程以及传输过程中的丢包率，使用Markov链对系统进行建模，并设计了使丢包率最低的动态接入算法，然后研究了电能在发电侧和用户侧之间的买卖问题，分析了丢包率对于用户购买电能的费用的影响。

文献[10]讨论了CR技术应用于智能电网系统时的信道状态估计问题。CR系统通过估计授权系统的信道状态选择空闲信道进行接入。文献采用Markov链对信道的状态转移过程进行建模，然后分为两种情况对信道状态进行估计：一种是接收端知道当前的信道状态，采用Kalman滤波器对后面时隙的信道状态进行估计；另一种是接收端不知道当前的信道状态，则采用IMM算法进行估计。文献对信道状态估计的分析，对CR系统动态频谱接入的研究奠定了基础。

3 基于CR的智能电网无线通信网络结构

无线通信网络为智能电网提供了用户信息、设备状态、调度信息等数据的可靠传输。现有的研究采用多级结构来构架智能电网中的无线通信网络[6-8]。文献[7]中提出将网络分为三级：HAN（家庭接入网）、NAN（邻居接入网）和WAN（广域接入网），如图1所示：

HAN是家庭内部的局域网，使用高级测量设备（AMI）收集用户需求、电能消费和用户满意度等信息，采用电力线通信、ZigBee、Bluetooth和Wi-Fi等局域网通信技术，使用未授权的公共频带进行通信；NAN连接各个HAN网络，收集各HAN的信息发送至WAN；WAN是网络的最上层，将信息发送至控制中心，由控制中心对网络进行统一管理和调度。NAN和WAN实现信息在用户与调度中心之间的传输，故必须满足网络的容量和QoS需求，同时由于两者都使用的是授权频带，所以必须具有较高的频谱使用率。

endprint

CR技术可以应用在各级网络中，有效解决频谱资源紧张的问题。HAN层采用多种局域网技术，多种类型网络并存，因此可以采用CR技术实现异构网络的频谱共享。由于未授权频段用户间的干扰较大，所以需要CR用户具有较强的频谱侦测和快速切换能力。NAN、WAN层采用广域网技术，包括CDMA、LTE、WiMAX技术等，在授权频谱资源不足时可采用CR技术寻找可用频谱，同时可以采用网络间的协作通信机制提高网络的灵活性。

4 CR在智能电网系统中的关键技术

将CR技术应用于智能电网系统需要解决以下几种关键技术：

4.1网络总体结构构建

电网系统功能复杂、业务种类繁多，包括发电、输电、变电、配电、用电和调度等多个环节，因此需要建立一套综合的、涵盖各个环节的无线通信机制。但目前对于智能电网无线通信网络的研究多局限于配用电网络的构建，研究用户状态和调度信息的发送，而对于发电、输变电环节的无线网络建设研究较少。由于输变电线路具有布局范围大、线路距离长等特点，容易受到自然灾害的影响，线路状况对电力系统的运行和安全状态有较大的影响。这就要求输变电网络具有较强的实时监测和自组织能力，需要构建相应的无线通信网络保证发电、输变电网络的正常运行。

4.2频谱感知

频谱感知是CR动态频谱管理的基础，它通过实时连续侦听和检测频谱，发现在时域、频域、空域上的频谱空穴，供用户以机会方式利用频谱。频谱感知是为了选择最好的可用信道，它包括频谱分析和频谱判决。通常可用的频谱空穴在不同时间段内具有不同的频谱特征，频谱分析通过归纳这些可用频段的频谱特性，使认知无线网络能够做出最符合认知用户要求的判决。当可用频谱的特性都被分析出来以后，CR需要在所有可以使用的频带中判决出通信效果最好的运行频段来满足用户的QoS要求。

由于电网系统覆盖面积大，具有各种复杂地理环境，其无线传播模型也更为复杂，这些都为频谱侦听和管理带来了更多技术挑战，因此需要采用先进的频谱感知技术来保证检测的可靠性，从而使CR系统能够具有较好的接入性能。

4.3接入控制技术

CR系统接入智能电网的通信网络时，需要避免对授权系统的干扰，同时要实现与各种无线网络的互联互通，因此接入控制技术成为CR网络提高智能电网系统灵活性、经济性和应急能力的关键问题。

首先对智能电网通信网络系统的业务特点进行分析，包括数据传输的速率要求、时延限制和授权用户对频谱的使用效率等；然后基于智能电网无线通信系统的多级结构研究各个分级上的接入策略。HAN层需要解决多种局域网的频谱共享问题；而NAN、WAN层需要解决认知用户对授权用户的干扰、认知用户之间的冲突、认知系统的可靠性以及认知用户接入过程中的频谱切换问题。

此外，可以基于优先级分类的思想制定接入策略。优先级高的网络优先使用频谱；而优先级低的网络则可以采用CR技术进行数据的传输，选取空闲的频谱进行动态接入。当基础网络遭到破坏时，需要组建临时的应急网络，可以采用CR网络，使用空闲的授权频谱进行通信，优先传输优先级较高的数据。

4.4应急网络组建

电网系统要实现安全稳定的运行，必须具有较强的预警能力、控制能力和自愈能力，从而降低大规模停电的风险。当出现自然灾害或人为选择性的恶意攻击时，智能电网需要有较强的应急能力，能够通过自愈的响应减小停电范围和快速恢复供电。由于CR系统能够通过频谱感知获得应急频谱资源并进行动态频谱接入，因此可以作为智能电网应急网络的解决方案之一。

可以在电网覆盖范围部署具有认知能力的通信系统，利用网络传感器、监视器及时采集网络状态信息。认知处理引擎对实时收集的网络状态信息进行分析，当异常现象发生时，基于中断率、传输时延等性能指标来判断线路的破坏程度，然后启用应急系统来保证线路的正常运行。应急系统可以选择无线Ad hoc网络作为基本物理承载网，多个异构的Ad hoc网络逻辑上共同组成一个认知网络，每个Ad hoc网络可以看成是一个通信域，多个域之间通过认知网络将其融合为一个逻辑上的认知系统。认知网络能够自适应控制网络各节点的行为（路由、无线频率分配等），保证应急通信业务所需要的“时间关键”特性的服务质量。

5 结论

由于CR技术在频谱使用中的灵活性和自适应性，将CR技术应用于智能电网无线通信系统，可以有效解决频谱资源缺乏的问题。本文在分析智能电网通信需求、基于CR技术的智能电网无线通信系统架构和系统面临的挑战的基础上，对CR技术在智能电网系统的应用中需要解决的关键问题进行了分析，并提出了完善输变电网络结构、基于优先级的接入策略、组建基于CR技术的Ad hoc应急网络等研究思想。下一步工作将深入研究这些关键技术，推动CR技术在智能电网系统中的实现进程。

参考文献：

[1] 谢开,刘永奇,朱治中. 面向未来的智能电网[J]. 中国电力, 2008, 41(6): 19-22.

[2] C Lo, N Ansari. The Progressive Smart Grid System from Both Power and Communications Aspects[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2012,14(3): 799-821.

[3]V Gungor, D Sahin, T Kocak. Smart Grid Technologies: Communication Technologies and Standards[J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2011,7(4): 529-539.

[4]S Roy, D Nordell, S Venkata. Lines of Communication[J]. IEEE Power & Energy Magazine, 2011,9(5): 65-73.

[5] S Haykin. Cognitive Radio: Brain-Empowered Wireless Communications[J]. IEEE JSAC,2005,23(2): 201-206.

[6] Yinghua Han, Jinkuan Wang. Cognitive Information Communication Network for Smart Grid[A]. 2012 IEEE International Conference on Information Science and Technology[C]. Wuhan: IEEE, 2012: 847-850.

[7] Rong Yu, Yan Zhang. Cognitive Radio Based Hierarchical Communications Infrastructure for Smart Grid[J]. IEEE Network, 2011,25(5): 6-14.

[8] Vehbi Cagri Gungor, Dilan Sahin. Cognitive Radio Networks for Smart Grid Applications: A Promising Technology to Overcome Spectrum Inefficiency[J]. IEEE Vehicular Technology Magazine, 2012,7(2): 41-46.

[9] Qiumin Dong, Dusit Niyato. Dynamic Spectrum Access for Meter Data Transmission in Smart Grid Analysis of Packet Loss[A]. 2012 IEEE Wireless Communications and Networking Conference: Mobile and Wireless Networks[C]. Paris: IEEE, 2012: 1817-1822.

[10] Xiao Ma, Husheng Li, Seddik Djouadi. Networked System State Estimation in Smart Grid over Cognitive Radio Infrastructures[A]. 2011 CISS[C]. Baltimore: IEEE, 2011: 1-5.★

作者简介

张国斌：讲师，博士毕业于华南理工大学，现任职于东莞理工学院电子工程学院，主要研究方向为宽带无线通信系统的信号处理与应用。

吴娜：电气工程师，硕士毕业于昆明理工大学，现任职于中山电力设计院有限公司，主要从事110kV及以上高压线路的电气设计工作。

endprint

CR技术可以应用在各级网络中，有效解决频谱资源紧张的问题。HAN层采用多种局域网技术，多种类型网络并存，因此可以采用CR技术实现异构网络的频谱共享。由于未授权频段用户间的干扰较大，所以需要CR用户具有较强的频谱侦测和快速切换能力。NAN、WAN层采用广域网技术，包括CDMA、LTE、WiMAX技术等，在授权频谱资源不足时可采用CR技术寻找可用频谱，同时可以采用网络间的协作通信机制提高网络的灵活性。

4 CR在智能电网系统中的关键技术

将CR技术应用于智能电网系统需要解决以下几种关键技术：

4.1网络总体结构构建

电网系统功能复杂、业务种类繁多，包括发电、输电、变电、配电、用电和调度等多个环节，因此需要建立一套综合的、涵盖各个环节的无线通信机制。但目前对于智能电网无线通信网络的研究多局限于配用电网络的构建，研究用户状态和调度信息的发送，而对于发电、输变电环节的无线网络建设研究较少。由于输变电线路具有布局范围大、线路距离长等特点，容易受到自然灾害的影响，线路状况对电力系统的运行和安全状态有较大的影响。这就要求输变电网络具有较强的实时监测和自组织能力，需要构建相应的无线通信网络保证发电、输变电网络的正常运行。

4.2频谱感知

频谱感知是CR动态频谱管理的基础，它通过实时连续侦听和检测频谱，发现在时域、频域、空域上的频谱空穴，供用户以机会方式利用频谱。频谱感知是为了选择最好的可用信道，它包括频谱分析和频谱判决。通常可用的频谱空穴在不同时间段内具有不同的频谱特征，频谱分析通过归纳这些可用频段的频谱特性，使认知无线网络能够做出最符合认知用户要求的判决。当可用频谱的特性都被分析出来以后，CR需要在所有可以使用的频带中判决出通信效果最好的运行频段来满足用户的QoS要求。

由于电网系统覆盖面积大，具有各种复杂地理环境，其无线传播模型也更为复杂，这些都为频谱侦听和管理带来了更多技术挑战，因此需要采用先进的频谱感知技术来保证检测的可靠性，从而使CR系统能够具有较好的接入性能。

4.3接入控制技术

CR系统接入智能电网的通信网络时，需要避免对授权系统的干扰，同时要实现与各种无线网络的互联互通，因此接入控制技术成为CR网络提高智能电网系统灵活性、经济性和应急能力的关键问题。

首先对智能电网通信网络系统的业务特点进行分析，包括数据传输的速率要求、时延限制和授权用户对频谱的使用效率等；然后基于智能电网无线通信系统的多级结构研究各个分级上的接入策略。HAN层需要解决多种局域网的频谱共享问题；而NAN、WAN层需要解决认知用户对授权用户的干扰、认知用户之间的冲突、认知系统的可靠性以及认知用户接入过程中的频谱切换问题。

此外，可以基于优先级分类的思想制定接入策略。优先级高的网络优先使用频谱；而优先级低的网络则可以采用CR技术进行数据的传输，选取空闲的频谱进行动态接入。当基础网络遭到破坏时，需要组建临时的应急网络，可以采用CR网络，使用空闲的授权频谱进行通信，优先传输优先级较高的数据。

4.4应急网络组建

电网系统要实现安全稳定的运行，必须具有较强的预警能力、控制能力和自愈能力，从而降低大规模停电的风险。当出现自然灾害或人为选择性的恶意攻击时，智能电网需要有较强的应急能力，能够通过自愈的响应减小停电范围和快速恢复供电。由于CR系统能够通过频谱感知获得应急频谱资源并进行动态频谱接入，因此可以作为智能电网应急网络的解决方案之一。

可以在电网覆盖范围部署具有认知能力的通信系统，利用网络传感器、监视器及时采集网络状态信息。认知处理引擎对实时收集的网络状态信息进行分析，当异常现象发生时，基于中断率、传输时延等性能指标来判断线路的破坏程度，然后启用应急系统来保证线路的正常运行。应急系统可以选择无线Ad hoc网络作为基本物理承载网，多个异构的Ad hoc网络逻辑上共同组成一个认知网络，每个Ad hoc网络可以看成是一个通信域，多个域之间通过认知网络将其融合为一个逻辑上的认知系统。认知网络能够自适应控制网络各节点的行为（路由、无线频率分配等），保证应急通信业务所需要的“时间关键”特性的服务质量。

5 结论

由于CR技术在频谱使用中的灵活性和自适应性，将CR技术应用于智能电网无线通信系统，可以有效解决频谱资源缺乏的问题。本文在分析智能电网通信需求、基于CR技术的智能电网无线通信系统架构和系统面临的挑战的基础上，对CR技术在智能电网系统的应用中需要解决的关键问题进行了分析，并提出了完善输变电网络结构、基于优先级的接入策略、组建基于CR技术的Ad hoc应急网络等研究思想。下一步工作将深入研究这些关键技术，推动CR技术在智能电网系统中的实现进程。

参考文献：

[1] 谢开,刘永奇,朱治中. 面向未来的智能电网[J]. 中国电力, 2008, 41(6): 19-22.

[2] C Lo, N Ansari. The Progressive Smart Grid System from Both Power and Communications Aspects[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2012,14(3): 799-821.

[3]V Gungor, D Sahin, T Kocak. Smart Grid Technologies: Communication Technologies and Standards[J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2011,7(4): 529-539.

[4]S Roy, D Nordell, S Venkata. Lines of Communication[J]. IEEE Power & Energy Magazine, 2011,9(5): 65-73.

[5] S Haykin. Cognitive Radio: Brain-Empowered Wireless Communications[J]. IEEE JSAC,2005,23(2): 201-206.

[6] Yinghua Han, Jinkuan Wang. Cognitive Information Communication Network for Smart Grid[A]. 2012 IEEE International Conference on Information Science and Technology[C]. Wuhan: IEEE, 2012: 847-850.

[7] Rong Yu, Yan Zhang. Cognitive Radio Based Hierarchical Communications Infrastructure for Smart Grid[J]. IEEE Network, 2011,25(5): 6-14.

[8] Vehbi Cagri Gungor, Dilan Sahin. Cognitive Radio Networks for Smart Grid Applications: A Promising Technology to Overcome Spectrum Inefficiency[J]. IEEE Vehicular Technology Magazine, 2012,7(2): 41-46.

[9] Qiumin Dong, Dusit Niyato. Dynamic Spectrum Access for Meter Data Transmission in Smart Grid Analysis of Packet Loss[A]. 2012 IEEE Wireless Communications and Networking Conference: Mobile and Wireless Networks[C]. Paris: IEEE, 2012: 1817-1822.

[10] Xiao Ma, Husheng Li, Seddik Djouadi. Networked System State Estimation in Smart Grid over Cognitive Radio Infrastructures[A]. 2011 CISS[C]. Baltimore: IEEE, 2011: 1-5.★

作者简介

张国斌：讲师，博士毕业于华南理工大学，现任职于东莞理工学院电子工程学院，主要研究方向为宽带无线通信系统的信号处理与应用。

吴娜：电气工程师，硕士毕业于昆明理工大学，现任职于中山电力设计院有限公司，主要从事110kV及以上高压线路的电气设计工作。

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CR技术可以应用在各级网络中，有效解决频谱资源紧张的问题。HAN层采用多种局域网技术，多种类型网络并存，因此可以采用CR技术实现异构网络的频谱共享。由于未授权频段用户间的干扰较大，所以需要CR用户具有较强的频谱侦测和快速切换能力。NAN、WAN层采用广域网技术，包括CDMA、LTE、WiMAX技术等，在授权频谱资源不足时可采用CR技术寻找可用频谱，同时可以采用网络间的协作通信机制提高网络的灵活性。

4 CR在智能电网系统中的关键技术

将CR技术应用于智能电网系统需要解决以下几种关键技术：

4.1网络总体结构构建

电网系统功能复杂、业务种类繁多，包括发电、输电、变电、配电、用电和调度等多个环节，因此需要建立一套综合的、涵盖各个环节的无线通信机制。但目前对于智能电网无线通信网络的研究多局限于配用电网络的构建，研究用户状态和调度信息的发送，而对于发电、输变电环节的无线网络建设研究较少。由于输变电线路具有布局范围大、线路距离长等特点，容易受到自然灾害的影响，线路状况对电力系统的运行和安全状态有较大的影响。这就要求输变电网络具有较强的实时监测和自组织能力，需要构建相应的无线通信网络保证发电、输变电网络的正常运行。

4.2频谱感知

频谱感知是CR动态频谱管理的基础，它通过实时连续侦听和检测频谱，发现在时域、频域、空域上的频谱空穴，供用户以机会方式利用频谱。频谱感知是为了选择最好的可用信道，它包括频谱分析和频谱判决。通常可用的频谱空穴在不同时间段内具有不同的频谱特征，频谱分析通过归纳这些可用频段的频谱特性，使认知无线网络能够做出最符合认知用户要求的判决。当可用频谱的特性都被分析出来以后，CR需要在所有可以使用的频带中判决出通信效果最好的运行频段来满足用户的QoS要求。

由于电网系统覆盖面积大，具有各种复杂地理环境，其无线传播模型也更为复杂，这些都为频谱侦听和管理带来了更多技术挑战，因此需要采用先进的频谱感知技术来保证检测的可靠性，从而使CR系统能够具有较好的接入性能。

4.3接入控制技术

CR系统接入智能电网的通信网络时，需要避免对授权系统的干扰，同时要实现与各种无线网络的互联互通，因此接入控制技术成为CR网络提高智能电网系统灵活性、经济性和应急能力的关键问题。

首先对智能电网通信网络系统的业务特点进行分析，包括数据传输的速率要求、时延限制和授权用户对频谱的使用效率等；然后基于智能电网无线通信系统的多级结构研究各个分级上的接入策略。HAN层需要解决多种局域网的频谱共享问题；而NAN、WAN层需要解决认知用户对授权用户的干扰、认知用户之间的冲突、认知系统的可靠性以及认知用户接入过程中的频谱切换问题。

此外，可以基于优先级分类的思想制定接入策略。优先级高的网络优先使用频谱；而优先级低的网络则可以采用CR技术进行数据的传输，选取空闲的频谱进行动态接入。当基础网络遭到破坏时，需要组建临时的应急网络，可以采用CR网络，使用空闲的授权频谱进行通信，优先传输优先级较高的数据。

4.4应急网络组建

电网系统要实现安全稳定的运行，必须具有较强的预警能力、控制能力和自愈能力，从而降低大规模停电的风险。当出现自然灾害或人为选择性的恶意攻击时，智能电网需要有较强的应急能力，能够通过自愈的响应减小停电范围和快速恢复供电。由于CR系统能够通过频谱感知获得应急频谱资源并进行动态频谱接入，因此可以作为智能电网应急网络的解决方案之一。

可以在电网覆盖范围部署具有认知能力的通信系统，利用网络传感器、监视器及时采集网络状态信息。认知处理引擎对实时收集的网络状态信息进行分析，当异常现象发生时，基于中断率、传输时延等性能指标来判断线路的破坏程度，然后启用应急系统来保证线路的正常运行。应急系统可以选择无线Ad hoc网络作为基本物理承载网，多个异构的Ad hoc网络逻辑上共同组成一个认知网络，每个Ad hoc网络可以看成是一个通信域，多个域之间通过认知网络将其融合为一个逻辑上的认知系统。认知网络能够自适应控制网络各节点的行为（路由、无线频率分配等），保证应急通信业务所需要的“时间关键”特性的服务质量。

5 结论

由于CR技术在频谱使用中的灵活性和自适应性，将CR技术应用于智能电网无线通信系统，可以有效解决频谱资源缺乏的问题。本文在分析智能电网通信需求、基于CR技术的智能电网无线通信系统架构和系统面临的挑战的基础上，对CR技术在智能电网系统的应用中需要解决的关键问题进行了分析，并提出了完善输变电网络结构、基于优先级的接入策略、组建基于CR技术的Ad hoc应急网络等研究思想。下一步工作将深入研究这些关键技术，推动CR技术在智能电网系统中的实现进程。

参考文献：

[1] 谢开,刘永奇,朱治中. 面向未来的智能电网[J]. 中国电力, 2008, 41(6): 19-22.

[2] C Lo, N Ansari. The Progressive Smart Grid System from Both Power and Communications Aspects[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2012,14(3): 799-821.

[3]V Gungor, D Sahin, T Kocak. Smart Grid Technologies: Communication Technologies and Standards[J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2011,7(4): 529-539.

[4]S Roy, D Nordell, S Venkata. Lines of Communication[J]. IEEE Power & Energy Magazine, 2011,9(5): 65-73.

[5] S Haykin. Cognitive Radio: Brain-Empowered Wireless Communications[J]. IEEE JSAC,2005,23(2): 201-206.

[6] Yinghua Han, Jinkuan Wang. Cognitive Information Communication Network for Smart Grid[A]. 2012 IEEE International Conference on Information Science and Technology[C]. Wuhan: IEEE, 2012: 847-850.

[7] Rong Yu, Yan Zhang. Cognitive Radio Based Hierarchical Communications Infrastructure for Smart Grid[J]. IEEE Network, 2011,25(5): 6-14.

[8] Vehbi Cagri Gungor, Dilan Sahin. Cognitive Radio Networks for Smart Grid Applications: A Promising Technology to Overcome Spectrum Inefficiency[J]. IEEE Vehicular Technology Magazine, 2012,7(2): 41-46.

[9] Qiumin Dong, Dusit Niyato. Dynamic Spectrum Access for Meter Data Transmission in Smart Grid Analysis of Packet Loss[A]. 2012 IEEE Wireless Communications and Networking Conference: Mobile and Wireless Networks[C]. Paris: IEEE, 2012: 1817-1822.

[10] Xiao Ma, Husheng Li, Seddik Djouadi. Networked System State Estimation in Smart Grid over Cognitive Radio Infrastructures[A]. 2011 CISS[C]. Baltimore: IEEE, 2011: 1-5.★

作者简介

张国斌：讲师，博士毕业于华南理工大学，现任职于东莞理工学院电子工程学院，主要研究方向为宽带无线通信系统的信号处理与应用。

吴娜：电气工程师，硕士毕业于昆明理工大学，现任职于中山电力设计院有限公司，主要从事110kV及以上高压线路的电气设计工作。

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