随着全球能源转型的加速和可再生能源渗透率的不断提高，分布式能源智能微网作为支撑新型电力系统建设的关键技术，正日益受到广泛关注。智能微网集成了分布式发电、储能、负荷及控制系统，能够实现局部的能源自治与优化管理。在这一体系中，网络技术扮演着“神经系统”的角色，是实现信息感知、传输、处理与控制的核心支撑。本报告将聚焦于分布式能源智能微网中的网络技术，探讨其研究现状、关键挑战及未来发展趋势。
一、 网络技术在智能微网中的核心地位与作用
智能微网的稳定、高效、经济运行高度依赖于实时、可靠、安全的数据交互。网络技术贯穿于微网的各个层面：
- 感知层：通过传感器网络（如无线传感器网络WSN、电力线载波通信PLC等）采集分布式光伏、风机、储能电池、智能电表及负荷的实时运行数据（电压、电流、功率、状态等）。
- 传输层：利用有线（如光纤、以太网）与无线（如4G/5G、Wi-Fi、Zigbee、LoRa）通信技术，构建融合通信网络，将海量数据可靠传输至控制中心或云平台。
- 控制与应用层：基于高速、低延迟的网络（如时间敏感网络TSN、工业以太网），实现对微网内设备的快速精准控制（如孤岛检测与切换、频率电压调节、能量优化调度），并支持高级应用如需求侧响应、虚拟电厂聚合等。
二、 关键网络技术研究现状
当前，针对智能微网的特殊需求，网络技术研究主要集中在以下几个方面：
- 通信协议与标准：研究适用于微网环境的专用或适配协议，如IEC 61850（用于变电站自动化，正延伸至分布式能源领域）、DNP3、Modbus等工控协议的优化，以及面向物联网的轻量级协议（如MQTT、CoAP）的应用。旨在实现设备的即插即用与互操作性。
- 网络架构与融合：研究分层、分区的混合网络架构，以应对微网拓扑灵活多变的特点。重点解决异构网络（有线与无线、公网与专网）的融合问题，确保在部分网络故障时系统仍能维持基本通信，提高韧性。
- 服务质量与实时性：微网控制对通信的延迟、丢包率、抖动有严格要求。研究如何通过流量调度、资源预留、网络切片（尤其在5G应用中）等技术，保障关键控制业务的服务质量。时间敏感网络（TSN）因其确定性的低延迟特性，成为研究热点。
- 网络安全与隐私保护：微网接入公共网络使其面临网络攻击风险（如数据篡改、拒绝服务攻击）。研究内容包括：设计适用于资源受限终端的安全认证与加密机制；构建入侵检测与防御系统；研究数据隐私保护技术，防止用户用电信息泄露。
- 软件定义网络与网络虚拟化：SDN技术通过分离控制面与数据面，为微网通信网络提供了集中、灵活的管控能力，便于实现流量的动态优化和网络功能的快速部署，增强应对网络拥堵和故障的弹性。
三、 面临的主要挑战
- 复杂环境适应性：微网设备部署环境多样（室内、户外、地下），对通信设备的抗干扰、低功耗、长寿命提出挑战。
- 成本与性能平衡：大规模部署传感器与通信模块需考虑成本，如何在有限成本下满足性能要求是关键。
- 标准统一与互操作性：目前设备厂商众多，通信协议不一，实现跨品牌、跨系统的无缝互联互通仍需标准推进与产业协同。
- 海量数据与算力需求：随着“源网荷储”全要素接入，数据量激增，对边缘计算与云计算协同、数据高效处理提出更高要求。
四、 未来发展趋势
- “通信-计算-控制”一体化融合：未来网络将不仅是传输管道，更将与边缘计算、人工智能算法深度耦合，在靠近数据源处实现智能分析、实时决策与协同控制，形成“感-传-算-控”闭环。
- 5G/6G与TSN的深度应用：5G/6G网络的高带宽、低时延、大连接特性将极大赋能微网，尤其是uRLLC（超高可靠低时延通信）场景。与TSN结合，可为精准负荷控制、快速保护等应用提供确定性通信保障。
- 区块链赋能安全与交易：区块链技术有望用于微网内分布式能源交易的可信记录、共识达成，以及设备身份的安全管理，构建去中心化的信任机制。
- 人工智能驱动的智能运维：利用AI进行网络流量预测、异常检测、故障自愈与资源动态优化，提升通信网络的自动化、智能化运维水平。
- 面向高比例新能源接入的韧性网络：研究在极端天气或网络攻击下，能够自组织、自愈合的 resilient 通信网络架构，确保微网在恶劣条件下的基本通信与控制能力。
网络技术是分布式能源智能微网实现“智能”的基石。当前研究已从基础连通性向高质量、高安全、智能化的方向发展。面对能源互联网建设的宏大愿景，未来需要持续加强跨学科（电力、通信、计算机）协同创新，攻克关键技术瓶颈，推动标准化进程，构建更高效、可靠、安全、灵活的智能微网通信神经系统，从而为构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系提供坚实支撑。
