陆玲霞， 万克厅， 于 淼， 齐冬莲

（浙江大学电气工程学院，杭州310027）

0 引 言

近年来，随着环境污染和能源短缺问题日益严重，加速能源结构转型和大力发展可再生能源已成为各国的共识［1-2］。融合太阳能、氢能、燃料电池等可再生能源的直流微电网技术已成为我国新能源发展战略的重要组成部分，其对于国民经济发展和能源高效利用均具有重要意义［3-4］。

现代信息技术与传统电力系统不断融合发展的背景下，直流微电网已经逐步发展为信息空间与电力空间深度耦合的信息物理系统（Cyber Physical System，CPS）［5-7］。直流微电网内部接入的分布式新能源、储能装置和用电设备等大量智能电力设备，在实现信息采集、数据传输、优化控制和需求响应等功能时会产生频繁交互的信息流与电力流，其信息感知的深度、广度及密度均有大幅提升，对仿真技术与实验方法提出了新的要求［8-9］。

直流微电网信息物理系统的仿真实验技术研究取得了一系列成果［10-11］，但依然存在一些固有的技术缺陷，主要表现在以下3个方面：首先是借助高性能仿真工具实现直流微电网中电力空间的实时仿真，但忽略了信息空间中通信架构与数据流量的特性模拟［12-13］，无法研究和分析直流微电网信息物理系统内部的耦合机制与交互特性；其次是在考虑信息空间特性仿真的前提下，采用一定的时间同步机制与仿真协调方法，实现信息空间与电力空间的联合仿真，但过度简化了信息物理耦合机制［14-15］或降低了信息空间的模型复杂度［16-18］，不足以模拟直流微电网信息物理系统中复杂的数据流量特性；……