工业网络是应用于工业生产环境中的数字化、双向通信、多业务点的信息通信网络系统。随着工业互联网和信息技术的发展,工业网络从传统的传感网络、现场总线向广域工业控制网络发展,新型工业网络对通信网络的实时性、可靠性、覆盖率和安全隔离性等提出了更高的要求。网络虚拟化技术为满足以上性能需求提供了技术保障。电网是一种典型的工业网络,需要新技术、新结构提升其智能化、网络化的水平。论文开展了工业网络的虚拟化方案和关键技术的研究,并在电网中进行实践,主要内容如下:(1)分析了工业网络的结构以及业务的通信需求,业务网主要分为经营管理、信息采集、生产控制三类,三类业务网需要采用不同的通信网络虚拟化方案。针对经营管理类业务,采用虚拟运营商的方案,实现通信传输网络的集团用户资费管理;针对信息采集类业务,采用虚拟APN远程通道和本地SDN技术,解决通信网络的资源复用、安全隔离问题;针对生产控制类业务,采用虚拟网络层解耦业务网与通信传输网,实现业务与通信传输之间的动态匹配。本文重点研究生产控制类业务的虚拟化方案及关键技术。(2)针对生产控制类业务设计了工业网络的虚拟化方案。该虚拟化方案是在业务网和通信网之间构建虚拟网络,并在虚拟网络中设计代理服务器和终端适配器两种网元实体。两种网元实体具备数据关口、通道控制、时间同步、终端管理功能模块,数据关口模块采用双端映射技术,解决异网多通道之间切换引起的业务中断问题;通道控制模块采用双端自主切换和主动侦听与跨层监测的技术,实现工业网络实时、可靠地切换控制;时间同步模块采用虚拟队列编排技术,解决业务报文在异构网络结构传输的时序逻辑同步问题;终端管理实现对远程业务终端的实时管控。(3)针对电网中的应用,开展了实现设计工作,采用工业网络虚拟化技术,实现配电自动化业务在异构网络切换过程中保持连续。理论分析和实践结果表明,工业网络的虚拟化方案及其关键技术,实现了业务网与传输网之间的解耦,提高了业务的实时、可靠、可管控能力。