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項(xiàng)目名稱:面向新一代智能電網(wǎng)的分布式能源協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)研究
申請(qǐng)人姓名及聯(lián)系方式:張明,zhangming@
所屬單位:能源與環(huán)境學(xué)院
申報(bào)日期:2023年10月26日
項(xiàng)目類別:應(yīng)用研究
二.項(xiàng)目摘要
本項(xiàng)目旨在針對(duì)當(dāng)前智能電網(wǎng)中分布式能源(DER)接入帶來的系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜性與優(yōu)化挑戰(zhàn),開展分布式能源協(xié)同優(yōu)化與控制的關(guān)鍵技術(shù)研究。隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源滲透率的持續(xù)提升,DER的隨機(jī)性和波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性構(gòu)成嚴(yán)峻考驗(yàn)。項(xiàng)目將構(gòu)建基于多目標(biāo)優(yōu)化理論的DER協(xié)同運(yùn)行模型,重點(diǎn)研究多源異構(gòu)DER(如儲(chǔ)能、微網(wǎng)、可控負(fù)荷)的協(xié)同調(diào)度策略,以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)的深度耦合與高效互動(dòng)。通過引入深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與自適應(yīng)控制算法,實(shí)現(xiàn)對(duì)DER運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化,提升電網(wǎng)對(duì)波動(dòng)性可再生能源的消納能力。項(xiàng)目將采用混合仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),結(jié)合IEEE標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,重點(diǎn)突破DER間能量互補(bǔ)、需求側(cè)響應(yīng)集成以及微網(wǎng)島運(yùn)行等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。預(yù)期成果包括一套完整的DER協(xié)同優(yōu)化控制理論框架、一套基于的實(shí)時(shí)調(diào)度算法系統(tǒng),以及相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案。研究成果將為智能電網(wǎng)接納高比例可再生能源提供理論支撐和技術(shù)解決方案,推動(dòng)能源系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展。
三.項(xiàng)目背景與研究意義
1.研究領(lǐng)域現(xiàn)狀、存在的問題及研究的必要性
隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的加速和“雙碳”目標(biāo)的提出,以風(fēng)能、太陽能為代表的可再生能源在全球能源供應(yīng)中的占比持續(xù)提升。根據(jù)國際能源署(IEA)的數(shù)據(jù),2022年可再生能源發(fā)電量已占全球總發(fā)電量的29%,且預(yù)計(jì)未來十年將保持高速增長態(tài)勢(shì)。分布式能源(DER)作為可再生能源發(fā)展的重要形式,以其靠近負(fù)荷、減少輸電損耗、提高能源利用效率等優(yōu)勢(shì),逐漸成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分。據(jù)美國能源信息署(EIA)統(tǒng)計(jì),截至2021年底,美國分布式光伏裝機(jī)容量已超過500GW,歐洲多國也呈現(xiàn)出類似的發(fā)展趨勢(shì)。
然而,DER的廣泛接入給傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來了諸多挑戰(zhàn)。首先,DER的隨機(jī)性和波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成沖擊。例如,光伏發(fā)電受光照強(qiáng)度影響較大,風(fēng)電發(fā)電受風(fēng)速影響顯著,這種波動(dòng)性使得電網(wǎng)難以進(jìn)行精確的發(fā)電預(yù)測(cè)和調(diào)度。其次,DER的并網(wǎng)運(yùn)行增加了電網(wǎng)的復(fù)雜度,傳統(tǒng)的集中式電源控制策略難以適應(yīng)多源異構(gòu)DER協(xié)同運(yùn)行的場(chǎng)景。此外,DER之間缺乏有效的協(xié)同機(jī)制,導(dǎo)致資源浪費(fèi)和系統(tǒng)運(yùn)行效率低下。例如,在某些時(shí)段,光伏發(fā)電可能過剩而儲(chǔ)能未充滿,而另一些時(shí)段則可能出現(xiàn)電力缺口。這種資源分配的不均衡不僅降低了可再生能源的利用率,也增加了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
目前,針對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化與控制的研究已取得一定進(jìn)展,主要包括以下幾個(gè)方面:一是基于優(yōu)化算法的DER協(xié)同調(diào)度研究,如線性規(guī)劃、混合整數(shù)規(guī)劃等。這些方法能夠有效解決DER的協(xié)同運(yùn)行問題,但在實(shí)際應(yīng)用中存在計(jì)算復(fù)雜度高、難以滿足實(shí)時(shí)性要求等問題。二是基于的DER控制研究,如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等。這些方法能夠根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)算法動(dòng)態(tài)調(diào)整DER的運(yùn)行狀態(tài),但缺乏對(duì)系統(tǒng)約束條件的精確考慮。三是基于微網(wǎng)技術(shù)的DER集成研究,通過構(gòu)建微網(wǎng)內(nèi)部DER的協(xié)同運(yùn)行機(jī)制,實(shí)現(xiàn)能量的就地平衡。但這些研究大多局限于單一微網(wǎng)或特定場(chǎng)景,缺乏對(duì)大規(guī)模、多場(chǎng)景DER協(xié)同優(yōu)化的系統(tǒng)性研究。
上述問題的存在,使得DER的潛力未能得到充分發(fā)揮,制約了可再生能源的發(fā)展和應(yīng)用。因此,開展面向新一代智能電網(wǎng)的分布式能源協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)必要性。通過研究DER的協(xié)同優(yōu)化與控制技術(shù),可以有效提升電網(wǎng)對(duì)可再生能源的接納能力,提高能源利用效率,降低系統(tǒng)運(yùn)行成本,促進(jìn)能源系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。
2.項(xiàng)目研究的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)或?qū)W術(shù)價(jià)值
本項(xiàng)目的開展具有重要的社會(huì)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值及學(xué)術(shù)價(jià)值。
在社會(huì)價(jià)值方面,本項(xiàng)目的研究成果將有助于推動(dòng)能源系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。通過提升DER的協(xié)同優(yōu)化與控制水平,可以增加可再生能源的利用率,減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴,從而降低溫室氣體排放和環(huán)境污染。此外,本項(xiàng)目的研究成果還可以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性,保障電力供應(yīng)安全,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的能源基礎(chǔ)。特別是在全球氣候變化日益嚴(yán)峻的背景下,本項(xiàng)目的研究成果將有助于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo),推動(dòng)構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。
在經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面,本項(xiàng)目的研究成果將帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。首先,通過優(yōu)化DER的協(xié)同運(yùn)行,可以提高可再生能源的利用率,降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本。例如,通過智能調(diào)度儲(chǔ)能系統(tǒng),可以避免高峰時(shí)段的電力短缺和低谷時(shí)段的電力浪費(fèi),從而降低電力系統(tǒng)的峰谷差價(jià)和調(diào)峰成本。其次,本項(xiàng)目的研究成果可以促進(jìn)DER相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)。例如,智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、需求側(cè)響應(yīng)等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,為經(jīng)濟(jì)增長注入新的動(dòng)力。此外,本項(xiàng)目的研究成果還可以提升電力系統(tǒng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力,為電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
在學(xué)術(shù)價(jià)值方面,本項(xiàng)目的研究成果將推動(dòng)電力系統(tǒng)理論和技術(shù)的發(fā)展。首先,本項(xiàng)目將構(gòu)建基于多目標(biāo)優(yōu)化理論的DER協(xié)同運(yùn)行模型,豐富電力系統(tǒng)優(yōu)化理論的研究內(nèi)容。通過引入多目標(biāo)優(yōu)化方法,可以更全面地考慮DER協(xié)同運(yùn)行中的各種約束條件和目標(biāo)函數(shù),為電力系統(tǒng)優(yōu)化研究提供新的思路和方法。其次,本項(xiàng)目將采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與自適應(yīng)控制算法,推動(dòng)技術(shù)在電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用。通過結(jié)合技術(shù),可以提升DER協(xié)同控制的智能化水平,為電力系統(tǒng)控制理論的發(fā)展提供新的方向。此外,本項(xiàng)目的研究成果還將促進(jìn)電力系統(tǒng)多學(xué)科交叉融合,推動(dòng)能源科學(xué)與工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科的交叉研究,為電力系統(tǒng)理論和技術(shù)創(chuàng)新提供新的平臺(tái)。
四.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
在分布式能源(DER)協(xié)同優(yōu)化與控制領(lǐng)域,國內(nèi)外學(xué)者已開展了大量的研究工作,取得了一定的成果,但也存在諸多尚未解決的問題和研究空白。
1.國外研究現(xiàn)狀
國外對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化與控制的研究起步較早,尤其是在美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家,已形成了較為完善的理論體系和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。美國作為DER發(fā)展的先行者,在DER技術(shù)政策、標(biāo)準(zhǔn)制定和示范應(yīng)用方面處于領(lǐng)先地位。例如,美國能源部啟動(dòng)了多個(gè)DER相關(guān)的示范項(xiàng)目,如微網(wǎng)示范項(xiàng)目(MicrogridDemonstrationProgram),旨在推動(dòng)DER技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)化。在學(xué)術(shù)研究方面,美國學(xué)者在DER優(yōu)化調(diào)度、微網(wǎng)控制等方面取得了豐碩成果。例如,CaliforniaInstituteofTechnology(Caltech)的研究團(tuán)隊(duì)提出了基于線性規(guī)劃的DER協(xié)同調(diào)度方法,有效解決了DER的協(xié)同運(yùn)行問題。麻省理工學(xué)院(MIT)的研究團(tuán)隊(duì)則重點(diǎn)研究了基于的DER控制策略,利用深度學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)了DER的智能調(diào)度。在標(biāo)準(zhǔn)制定方面,美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)發(fā)布了多個(gè)與DER相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),如IEEE1547(分布式資源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn))、IEEE2030(智能電網(wǎng)應(yīng)用接口標(biāo)準(zhǔn))等,為DER的并網(wǎng)運(yùn)行提供了技術(shù)指導(dǎo)。
歐洲國家對(duì)DER的研究也較為深入,特別是在可再生能源利用和微網(wǎng)技術(shù)方面。例如,德國作為可再生能源大國,其可再生能源發(fā)電量已超過40%,其中DER占據(jù)了重要地位。德國學(xué)者在DER協(xié)同優(yōu)化方面提出了多種方法,如基于遺傳算法的DER協(xié)同調(diào)度、基于粒子群優(yōu)化的DER協(xié)同控制等。在微網(wǎng)技術(shù)方面,歐洲學(xué)者重點(diǎn)研究了微網(wǎng)的能量管理、經(jīng)濟(jì)調(diào)度和控制策略,提出了多種微網(wǎng)控制方法,如基于模型的預(yù)測(cè)控制、基于的微網(wǎng)控制等。歐洲聯(lián)盟也啟動(dòng)了多個(gè)與DER相關(guān)的項(xiàng)目,如歐洲D(zhuǎn)ER行動(dòng)計(jì)劃(DistributedEnergyResourcesActionPlan),旨在推動(dòng)DER在歐洲的廣泛應(yīng)用。
日本在DER協(xié)同優(yōu)化與控制方面也具有一定的研究基礎(chǔ),特別是在需求側(cè)響應(yīng)和儲(chǔ)能技術(shù)方面。日本學(xué)者重點(diǎn)研究了需求側(cè)響應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度、儲(chǔ)能系統(tǒng)的協(xié)同控制等,提出了多種需求側(cè)響應(yīng)和儲(chǔ)能協(xié)同優(yōu)化方法。例如,東京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)提出了基于博弈論的需求側(cè)響應(yīng)優(yōu)化調(diào)度方法,有效解決了需求側(cè)響應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制和調(diào)度問題。日本電力公司也在DER應(yīng)用方面進(jìn)行了大量的示范項(xiàng)目,如東京電力公司的“智能社區(qū)項(xiàng)目”,旨在推動(dòng)DER在社區(qū)層面的協(xié)同運(yùn)行。
2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化與控制的研究起步較晚,但發(fā)展迅速,已取得了一定的成果。近年來,隨著國家對(duì)可再生能源和智能電網(wǎng)的重視,國內(nèi)學(xué)者在DER協(xié)同優(yōu)化與控制方面開展了大量的研究工作。例如,清華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在DER協(xié)同優(yōu)化方面提出了多種方法,如基于多目標(biāo)優(yōu)化的DER協(xié)同調(diào)度、基于的DER協(xié)同控制等。浙江大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則重點(diǎn)研究了DER在微網(wǎng)中的應(yīng)用,提出了多種微網(wǎng)控制方法,如基于模型的預(yù)測(cè)控制、基于的微網(wǎng)控制等。華北電力大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在DER并網(wǎng)控制方面也取得了一定的成果,提出了基于阻抗匹配的DER并網(wǎng)控制方法,有效解決了DER并網(wǎng)運(yùn)行中的電壓波動(dòng)問題。
在標(biāo)準(zhǔn)制定方面,我國也發(fā)布了一系列與DER相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),如GB/T33589(分布式發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)要求)、GB/T36278(微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范)等,為DER的并網(wǎng)運(yùn)行提供了技術(shù)指導(dǎo)。在示范應(yīng)用方面,我國也啟動(dòng)了多個(gè)DER示范項(xiàng)目,如“千家萬戶光儲(chǔ)充一體化示范項(xiàng)目”、“微網(wǎng)示范項(xiàng)目”等,旨在推動(dòng)DER的實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)化。
3.研究空白與問題
盡管國內(nèi)外在DER協(xié)同優(yōu)化與控制領(lǐng)域已取得了一定的成果,但仍存在諸多研究空白和問題,需要進(jìn)一步深入研究。
首先,DER協(xié)同優(yōu)化模型的構(gòu)建仍需進(jìn)一步完善?,F(xiàn)有的DER協(xié)同優(yōu)化模型大多基于線性規(guī)劃或混合整數(shù)規(guī)劃,但這些模型難以精確描述DER的物理特性和系統(tǒng)約束條件。例如,DER的隨機(jī)性和波動(dòng)性難以用線性模型精確描述,而DER的協(xié)同運(yùn)行又存在多種非線性的約束條件。因此,需要進(jìn)一步研究基于非線性優(yōu)化理論、隨機(jī)規(guī)劃理論的DER協(xié)同優(yōu)化模型,以提高模型的精確性和實(shí)用性。
其次,DER協(xié)同控制算法的實(shí)時(shí)性和魯棒性仍需提升?,F(xiàn)有的DER協(xié)同控制算法大多基于傳統(tǒng)的控制理論,如比例-積分-微分(PID)控制、模型預(yù)測(cè)控制(MPC)等,但這些算法難以適應(yīng)DER的隨機(jī)性和波動(dòng)性。例如,PID控制器的參數(shù)整定較為困難,MPC控制器的計(jì)算復(fù)雜度高,難以滿足實(shí)時(shí)性要求。因此,需要進(jìn)一步研究基于的DER協(xié)同控制算法,如深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)、自適應(yīng)控制等,以提高控制算法的實(shí)時(shí)性和魯棒性。
再次,DER協(xié)同優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法仍需完善。現(xiàn)有的DER協(xié)同優(yōu)化經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法大多基于單一的優(yōu)化目標(biāo),如最小化運(yùn)行成本、最大化可再生能源利用率等,而忽略了DER協(xié)同運(yùn)行中的多種經(jīng)濟(jì)因素。例如,DER的運(yùn)行成本、設(shè)備壽命、市場(chǎng)環(huán)境等都會(huì)影響DER協(xié)同運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。因此,需要進(jìn)一步研究基于多目標(biāo)優(yōu)化理論、博弈論的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法,以全面評(píng)估DER協(xié)同運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。
最后,DER協(xié)同優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)化和示范應(yīng)用仍需加強(qiáng)。現(xiàn)有的DER標(biāo)準(zhǔn)化體系尚不完善,缺乏統(tǒng)一的DER協(xié)同優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。此外,DER的示范應(yīng)用也較為有限,難以全面驗(yàn)證DER協(xié)同優(yōu)化技術(shù)的實(shí)用性和可行性。因此,需要進(jìn)一步研究DER協(xié)同優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)化體系,并開展更多的示范項(xiàng)目,以推動(dòng)DER協(xié)同優(yōu)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)化。
五.研究目標(biāo)與內(nèi)容
1.研究目標(biāo)
本項(xiàng)目旨在面向新一代智能電網(wǎng)的挑戰(zhàn),系統(tǒng)研究分布式能源(DER)協(xié)同優(yōu)化與控制的關(guān)鍵技術(shù),以提升電力系統(tǒng)對(duì)高比例可再生能源的接納能力、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性。具體研究目標(biāo)如下:
(1)構(gòu)建考慮多源異構(gòu)DER特性及系統(tǒng)約束的協(xié)同優(yōu)化模型。目標(biāo)是開發(fā)一套能夠精確描述光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷等多類型DER物理特性、運(yùn)行約束以及相互之間協(xié)同關(guān)系的優(yōu)化模型,該模型應(yīng)能夠綜合考慮電力平衡、電壓穩(wěn)定、頻率控制、設(shè)備壽命等多重目標(biāo),為DER的協(xié)同運(yùn)行提供理論基礎(chǔ)。
(2)研發(fā)基于的DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法。目標(biāo)是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一套基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)、自適應(yīng)控制等技術(shù)的DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法,該算法應(yīng)能夠根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和預(yù)測(cè)信息,動(dòng)態(tài)調(diào)整DER的運(yùn)行策略,實(shí)現(xiàn)對(duì)DER之間能量的高效互補(bǔ)和系統(tǒng)運(yùn)行的快速響應(yīng),提高控制的智能化水平和魯棒性。
(3)建立DER協(xié)同優(yōu)化與控制的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)。目標(biāo)是搭建一個(gè)混合仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),集成物理實(shí)體、數(shù)字仿真和虛擬仿真環(huán)境,對(duì)所提出的優(yōu)化模型和控制算法進(jìn)行驗(yàn)證,并通過IEEE標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行場(chǎng)景模擬和性能評(píng)估,確保研究成果的實(shí)用性和可行性。
(4)提出DER協(xié)同優(yōu)化與控制的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案。目標(biāo)是基于研究成果,提出一套適用于實(shí)際工程應(yīng)用的DER協(xié)同優(yōu)化與控制技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案,為DER的規(guī)模化應(yīng)用和智能電網(wǎng)的建設(shè)提供技術(shù)指導(dǎo),推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
2.研究內(nèi)容
本項(xiàng)目的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
(1)多源異構(gòu)DER協(xié)同優(yōu)化模型研究
研究問題:如何構(gòu)建一個(gè)能夠精確描述多源異構(gòu)DER特性及系統(tǒng)約束的協(xié)同優(yōu)化模型,以實(shí)現(xiàn)DER之間的能量高效互補(bǔ)和系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化。
假設(shè):多源異構(gòu)DER可以通過有效的協(xié)同優(yōu)化機(jī)制,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性目標(biāo)。
具體研究內(nèi)容包括:
-DER物理特性建模:研究光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷等DER的數(shù)學(xué)模型,精確描述其發(fā)電/用電特性、響應(yīng)速度、容量限制等物理特性。
-系統(tǒng)約束條件建模:研究電力平衡、電壓穩(wěn)定、頻率控制、設(shè)備壽命等系統(tǒng)約束條件,并將其納入優(yōu)化模型中。
-多目標(biāo)優(yōu)化模型構(gòu)建:基于多目標(biāo)優(yōu)化理論,構(gòu)建DER協(xié)同優(yōu)化模型,綜合考慮運(yùn)行成本、可再生能源利用率、系統(tǒng)穩(wěn)定性等多個(gè)目標(biāo),并采用多目標(biāo)優(yōu)化算法求解模型,得到最優(yōu)的DER運(yùn)行策略。
(2)基于的DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法研究
研究問題:如何研發(fā)一套基于的DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法,以實(shí)現(xiàn)對(duì)DER之間能量的高效互補(bǔ)和系統(tǒng)運(yùn)行的快速響應(yīng)。
假設(shè):技術(shù)可以有效地解決DER協(xié)同控制中的復(fù)雜性和非線性問題,提高控制的智能化水平和魯棒性。
具體研究內(nèi)容包括:
-深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法研究:研究深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法在DER協(xié)同控制中的應(yīng)用,開發(fā)一種基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的DER協(xié)同控制算法,該算法能夠根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和預(yù)測(cè)信息,動(dòng)態(tài)調(diào)整DER的運(yùn)行策略,實(shí)現(xiàn)對(duì)DER之間能量的高效互補(bǔ)。
-自適應(yīng)控制算法研究:研究自適應(yīng)控制算法在DER協(xié)同控制中的應(yīng)用,開發(fā)一種基于自適應(yīng)控制的DER協(xié)同控制算法,該算法能夠根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化,自動(dòng)調(diào)整控制參數(shù),提高控制的魯棒性和適應(yīng)性。
-混合控制策略研究:研究深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與自適應(yīng)控制的混合控制策略,將深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法和自適應(yīng)控制算法相結(jié)合,充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì),提高控制的性能和效率。
(3)DER協(xié)同優(yōu)化與控制的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)建立
研究問題:如何建立一個(gè)能夠驗(yàn)證DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)效果的混合仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
假設(shè):通過混合仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可以對(duì)所提出的優(yōu)化模型和控制算法進(jìn)行有效的驗(yàn)證,并評(píng)估其性能和效果。
具體研究內(nèi)容包括:
-物理實(shí)體搭建:搭建一個(gè)包含光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷等DER物理實(shí)體的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),用于模擬DER的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境。
-數(shù)字仿真建模:利用仿真軟件,對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化模型和控制算法進(jìn)行數(shù)字仿真,模擬DER的運(yùn)行過程和系統(tǒng)響應(yīng)。
-虛擬仿真環(huán)境構(gòu)建:構(gòu)建一個(gè)虛擬仿真環(huán)境,集成物理實(shí)體、數(shù)字仿真和虛擬仿真環(huán)境,實(shí)現(xiàn)對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)的綜合驗(yàn)證。
-性能評(píng)估方法研究:研究DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)的性能評(píng)估方法,通過IEEE標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行場(chǎng)景模擬和性能評(píng)估,驗(yàn)證研究成果的實(shí)用性和可行性。
(4)DER協(xié)同優(yōu)化與控制的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案提出
研究問題:如何基于研究成果,提出一套適用于實(shí)際工程應(yīng)用的DER協(xié)同優(yōu)化與控制技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案。
假設(shè):基于研究成果提出的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案,可以為DER的規(guī)模化應(yīng)用和智能電網(wǎng)的建設(shè)提供技術(shù)指導(dǎo),推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
具體研究內(nèi)容包括:
-技術(shù)規(guī)范制定:基于DER協(xié)同優(yōu)化與控制的關(guān)鍵技術(shù)研究成果,制定一套技術(shù)規(guī)范,規(guī)范DER的協(xié)同優(yōu)化與控制過程,包括模型構(gòu)建、算法設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等方面。
-標(biāo)準(zhǔn)草案提出:基于技術(shù)規(guī)范,提出一套DER協(xié)同優(yōu)化與控制的標(biāo)準(zhǔn)草案,為DER的規(guī)?;瘧?yīng)用和智能電網(wǎng)的建設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。
-示范項(xiàng)目應(yīng)用:在示范項(xiàng)目中應(yīng)用所提出的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案,驗(yàn)證其效果和實(shí)用性,并根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行修訂和完善。
六.研究方法與技術(shù)路線
1.研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集與分析方法
本項(xiàng)目將采用理論分析、建模仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)研究面向新一代智能電網(wǎng)的分布式能源(DER)協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)。具體研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集與分析方法如下:
(1)研究方法
-**理論分析方法**:對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化與控制的相關(guān)理論進(jìn)行深入分析,包括多目標(biāo)優(yōu)化理論、智能控制理論、電力系統(tǒng)穩(wěn)定理論等,為模型構(gòu)建和算法設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。
-**建模仿真方法**:利用仿真軟件,對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化模型和控制算法進(jìn)行建模仿真,模擬DER的運(yùn)行過程和系統(tǒng)響應(yīng),評(píng)估模型的準(zhǔn)確性和算法的性能。
-**實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法**:搭建物理實(shí)體實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和混合仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)所提出的優(yōu)化模型和控制算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,評(píng)估其效果和實(shí)用性。
-**技術(shù)**:采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)、自適應(yīng)控制等技術(shù),研發(fā)DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法,提高控制的智能化水平和魯棒性。
(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將圍繞DER協(xié)同優(yōu)化模型、DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法、DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)三個(gè)核心內(nèi)容展開,具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:
-**DER協(xié)同優(yōu)化模型實(shí)驗(yàn)**:設(shè)計(jì)不同場(chǎng)景的DER協(xié)同優(yōu)化實(shí)驗(yàn),包括不同DER類型、不同運(yùn)行目標(biāo)、不同系統(tǒng)約束等場(chǎng)景,驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性和有效性。
-**DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法實(shí)驗(yàn)**:設(shè)計(jì)不同場(chǎng)景的DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制實(shí)驗(yàn),包括不同DER類型、不同運(yùn)行狀態(tài)、不同控制目標(biāo)等場(chǎng)景,驗(yàn)證算法的性能和魯棒性。
-**DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)驗(yàn)**:在混合仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,進(jìn)行DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)的綜合驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),評(píng)估其效果和實(shí)用性。
(3)數(shù)據(jù)收集與分析方法
數(shù)據(jù)收集與分析方法將圍繞實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究目標(biāo)展開,具體方法如下:
-**數(shù)據(jù)收集**:通過物理實(shí)體實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和混合仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),收集DER的運(yùn)行數(shù)據(jù)、系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)、控制算法數(shù)據(jù)等,為數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
-**數(shù)據(jù)分析**:利用統(tǒng)計(jì)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,評(píng)估模型的準(zhǔn)確性、算法的性能、系統(tǒng)的穩(wěn)定性等,并從中提取有價(jià)值的信息和規(guī)律。
-**結(jié)果驗(yàn)證**:將數(shù)據(jù)分析結(jié)果與理論分析結(jié)果、仿真仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,確保研究結(jié)果的正確性和可靠性。
2.技術(shù)路線
本項(xiàng)目的技術(shù)路線將分為以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟:
(1)文獻(xiàn)調(diào)研與理論分析
-文獻(xiàn)調(diào)研:對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化與控制的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行調(diào)研,了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),為項(xiàng)目研究提供參考。
-理論分析:對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化與控制的相關(guān)理論進(jìn)行深入分析,包括多目標(biāo)優(yōu)化理論、智能控制理論、電力系統(tǒng)穩(wěn)定理論等,為模型構(gòu)建和算法設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。
(2)DER協(xié)同優(yōu)化模型構(gòu)建
-DER物理特性建模:研究光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷等DER的數(shù)學(xué)模型,精確描述其發(fā)電/用電特性、響應(yīng)速度、容量限制等物理特性。
-系統(tǒng)約束條件建模:研究電力平衡、電壓穩(wěn)定、頻率控制、設(shè)備壽命等系統(tǒng)約束條件,并將其納入優(yōu)化模型中。
-多目標(biāo)優(yōu)化模型構(gòu)建:基于多目標(biāo)優(yōu)化理論,構(gòu)建DER協(xié)同優(yōu)化模型,綜合考慮運(yùn)行成本、可再生能源利用率、系統(tǒng)穩(wěn)定性等多個(gè)目標(biāo),并采用多目標(biāo)優(yōu)化算法求解模型,得到最優(yōu)的DER運(yùn)行策略。
(3)DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法研發(fā)
-深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法研究:研究深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法在DER協(xié)同控制中的應(yīng)用,開發(fā)一種基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的DER協(xié)同控制算法,該算法能夠根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和預(yù)測(cè)信息,動(dòng)態(tài)調(diào)整DER的運(yùn)行策略,實(shí)現(xiàn)對(duì)DER之間能量的高效互補(bǔ)。
-自適應(yīng)控制算法研究:研究自適應(yīng)控制算法在DER協(xié)同控制中的應(yīng)用,開發(fā)一種基于自適應(yīng)控制的DER協(xié)同控制算法,該算法能夠根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化,自動(dòng)調(diào)整控制參數(shù),提高控制的魯棒性和適應(yīng)性。
-混合控制策略研究:研究深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與自適應(yīng)控制的混合控制策略,將深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法和自適應(yīng)控制算法相結(jié)合,充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì),提高控制的性能和效率。
(4)DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)建立
-物理實(shí)體搭建:搭建一個(gè)包含光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷等DER物理實(shí)體的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),用于模擬DER的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境。
-數(shù)字仿真建模:利用仿真軟件,對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化模型和控制算法進(jìn)行數(shù)字仿真,模擬DER的運(yùn)行過程和系統(tǒng)響應(yīng)。
-虛擬仿真環(huán)境構(gòu)建:構(gòu)建一個(gè)虛擬仿真環(huán)境,集成物理實(shí)體、數(shù)字仿真和虛擬仿真環(huán)境,實(shí)現(xiàn)對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)的綜合驗(yàn)證。
-性能評(píng)估方法研究:研究DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)的性能評(píng)估方法,通過IEEE標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行場(chǎng)景模擬和性能評(píng)估,驗(yàn)證研究成果的實(shí)用性和可行性。
(5)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案提出
-技術(shù)規(guī)范制定:基于DER協(xié)同優(yōu)化與控制的關(guān)鍵技術(shù)研究成果,制定一套技術(shù)規(guī)范,規(guī)范DER的協(xié)同優(yōu)化與控制過程,包括模型構(gòu)建、算法設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等方面。
-標(biāo)準(zhǔn)草案提出:基于技術(shù)規(guī)范,提出一套DER協(xié)同優(yōu)化與控制的標(biāo)準(zhǔn)草案,為DER的規(guī)?;瘧?yīng)用和智能電網(wǎng)的建設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。
-示范項(xiàng)目應(yīng)用:在示范項(xiàng)目中應(yīng)用所提出的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案,驗(yàn)證其效果和實(shí)用性,并根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行修訂和完善。
通過以上技術(shù)路線,本項(xiàng)目將系統(tǒng)研究面向新一代智能電網(wǎng)的分布式能源(DER)協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù),為DER的規(guī)?;瘧?yīng)用和智能電網(wǎng)的建設(shè)提供技術(shù)支撐。
七.創(chuàng)新點(diǎn)
本項(xiàng)目在理論、方法及應(yīng)用層面均體現(xiàn)了顯著的創(chuàng)新性,旨在突破現(xiàn)有研究瓶頸,推動(dòng)分布式能源(DER)協(xié)同優(yōu)化與控制技術(shù)的進(jìn)步,為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
(1)理論創(chuàng)新:構(gòu)建考慮多物理場(chǎng)耦合與系統(tǒng)韌性的DER協(xié)同優(yōu)化理論框架
現(xiàn)有DER協(xié)同優(yōu)化模型大多基于單一能源域或簡(jiǎn)化系統(tǒng)約束,難以準(zhǔn)確描述DER運(yùn)行過程中的多物理場(chǎng)耦合效應(yīng)(如電力-熱力-化學(xué)耦合、電-磁-力耦合)以及系統(tǒng)面對(duì)不確定性的韌性特征。本項(xiàng)目創(chuàng)新性地提出構(gòu)建一個(gè)綜合考慮多物理場(chǎng)耦合、系統(tǒng)不確定性、恢復(fù)能力以及多目標(biāo)決策的DER協(xié)同優(yōu)化理論框架。
首先,在模型層面,突破傳統(tǒng)單一目標(biāo)或雙目標(biāo)優(yōu)化范式,引入多物理場(chǎng)耦合理論,將DER運(yùn)行過程中的能量流、信息流、物質(zhì)流等多場(chǎng)耦合效應(yīng)納入統(tǒng)一優(yōu)化框架。例如,在微網(wǎng)場(chǎng)景下,不僅考慮電力系統(tǒng)的功率平衡,還將熱力系統(tǒng)的熱負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)的化學(xué)儲(chǔ)能/釋能過程、信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互等耦合關(guān)系進(jìn)行建模,實(shí)現(xiàn)跨能源域的協(xié)同優(yōu)化。
其次,在目標(biāo)函數(shù)層面,超越傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性單一目標(biāo),融入系統(tǒng)韌性(Resilience)概念。系統(tǒng)韌性是指系統(tǒng)在面對(duì)外部沖擊或內(nèi)部故障時(shí),吸收、適應(yīng)、恢復(fù)和重新配置其功能的能力。本項(xiàng)目將系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力、快速恢復(fù)能力、負(fù)荷轉(zhuǎn)接能力等韌性指標(biāo)量化并納入目標(biāo)函數(shù),構(gòu)建具有韌性約束的多目標(biāo)優(yōu)化模型,旨在提升電力系統(tǒng)在極端事件(如極端天氣、設(shè)備故障)下的生存能力和服務(wù)水平。
最后,在約束條件層面,突破確定性約束的局限,引入隨機(jī)約束和模糊約束,更準(zhǔn)確地描述DER輸出功率的波動(dòng)性、負(fù)荷需求的不確定性以及環(huán)境因素的隨機(jī)性。例如,采用隨機(jī)規(guī)劃方法處理光伏出力的不確定性,采用模糊集理論描述負(fù)荷需求的模糊區(qū)間,從而提高優(yōu)化模型的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
本理論創(chuàng)新為DER協(xié)同優(yōu)化提供了全新的理論視角,有助于提升模型對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)物理機(jī)制的刻畫能力,并為構(gòu)建更具韌性的智能電網(wǎng)提供理論依據(jù)。
(2)方法創(chuàng)新:研發(fā)基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合的實(shí)時(shí)協(xié)同控制方法
現(xiàn)有DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制方法在應(yīng)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化和非線性關(guān)系時(shí)存在局限性。傳統(tǒng)的控制方法(如PID、MPC)難以處理大規(guī)模、高維、強(qiáng)非線性的DER系統(tǒng),而單純依賴深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)(DRL)的方法又面臨樣本效率低、泛化能力差、解釋性不足等問題。本項(xiàng)目創(chuàng)新性地提出將深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Physics-InformedNeuralNetworks,PINNs)相結(jié)合,研發(fā)一種新型的DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制方法。
首先,利用PINNs將電力系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)等領(lǐng)域的物理定律(如能量守恒定律、熱力學(xué)定律)嵌入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)中,使得學(xué)習(xí)到的控制策略不僅符合數(shù)據(jù)分布,還滿足物理約束。這有助于提高模型的泛化能力、樣本效率,并增強(qiáng)控制策略的物理可解釋性。
其次,將DRL應(yīng)用于DER的實(shí)時(shí)決策過程,利用其強(qiáng)大的非線性映射能力和從環(huán)境交互中學(xué)習(xí)的能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)DER運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和自適應(yīng)調(diào)整。通過設(shè)計(jì)合適的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù),引導(dǎo)智能體學(xué)習(xí)到能夠最大化系統(tǒng)綜合效益(如經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、韌性)的協(xié)同控制策略。
再次,創(chuàng)新性地提出一種混合訓(xùn)練策略,即先利用PINNs預(yù)訓(xùn)練一個(gè)符合物理規(guī)律的初始控制器,再利用DRL進(jìn)行端到端的強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練,以提高學(xué)習(xí)效率和最終控制性能。在運(yùn)行過程中,結(jié)合模型預(yù)測(cè)控制(MPC)的思想,利用PINNs構(gòu)建的物理約束模型進(jìn)行在線預(yù)測(cè)和約束滿足,確??刂撇呗缘目尚行院汪敯粜?。
最后,設(shè)計(jì)一種基于注意力機(jī)制的多時(shí)序信息融合模塊,有效融合DER的短期運(yùn)行數(shù)據(jù)、中長期預(yù)測(cè)信息以及歷史運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),提升控制策略的預(yù)見性和適應(yīng)性。
本方法創(chuàng)新旨在克服傳統(tǒng)控制方法和純DRL方法的局限性,實(shí)現(xiàn)DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制的智能化、精準(zhǔn)化和魯棒化,為復(fù)雜系統(tǒng)下的快速?zèng)Q策提供新的技術(shù)路徑。
(3)應(yīng)用創(chuàng)新:構(gòu)建面向區(qū)域級(jí)DER協(xié)同的智能化管控平臺(tái)及示范應(yīng)用
現(xiàn)有DER研究成果大多停留在理論層面或小規(guī)模示范階段,缺乏面向區(qū)域級(jí)、大規(guī)模DER協(xié)同運(yùn)行的系統(tǒng)性解決方案和工程化應(yīng)用。本項(xiàng)目創(chuàng)新性地提出構(gòu)建一個(gè)面向區(qū)域級(jí)DER協(xié)同的智能化管控平臺(tái),并開展實(shí)際示范應(yīng)用,推動(dòng)研究成果的轉(zhuǎn)化落地。
首先,在平臺(tái)層面,設(shè)計(jì)并開發(fā)一個(gè)集數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、智能預(yù)測(cè)、協(xié)同優(yōu)化、精準(zhǔn)控制、效果評(píng)估等功能于一體的智能化管控平臺(tái)。該平臺(tái)采用云-邊-端協(xié)同架構(gòu),利用邊緣計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)DER運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和初步處理,利用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)分析和模型訓(xùn)練,利用終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制指令的精準(zhǔn)執(zhí)行。平臺(tái)將集成本項(xiàng)目研發(fā)的DER協(xié)同優(yōu)化模型和控制算法,并提供友好的用戶界面和開放的應(yīng)用接口,支持多種應(yīng)用場(chǎng)景下的DER協(xié)同運(yùn)行。
其次,在應(yīng)用層面,選擇一個(gè)具有代表性的區(qū)域(如工業(yè)園區(qū)、城市社區(qū)、鄉(xiāng)村振興示范點(diǎn))作為示范應(yīng)用場(chǎng)景,搭建區(qū)域級(jí)DER協(xié)同運(yùn)行系統(tǒng),包括多種類型的DER資源(光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車充電樁等)以及相應(yīng)的智能控制設(shè)備。通過在真實(shí)環(huán)境中部署和運(yùn)行本項(xiàng)目研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),驗(yàn)證其在實(shí)際應(yīng)用中的效果和性能,并收集運(yùn)行數(shù)據(jù)用于模型的進(jìn)一步優(yōu)化和算法的迭代改進(jìn)。
再次,在標(biāo)準(zhǔn)化層面,基于項(xiàng)目研究成果和示范應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),提煉出可推廣的DER協(xié)同優(yōu)化與控制技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案,為DER的規(guī)模化應(yīng)用和智能電網(wǎng)的建設(shè)提供技術(shù)指導(dǎo),推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。
本應(yīng)用創(chuàng)新旨在打通理論研究與實(shí)際應(yīng)用之間的壁壘,將先進(jìn)的DER協(xié)同優(yōu)化與控制技術(shù)應(yīng)用于真實(shí)的區(qū)域級(jí)場(chǎng)景,為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供示范樣板和技術(shù)支撐,具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。
綜上所述,本項(xiàng)目在理論、方法和應(yīng)用層面的創(chuàng)新性研究,有望顯著提升DER協(xié)同優(yōu)化與控制技術(shù)水平,為構(gòu)建更加智能、高效、可靠、綠色的電力系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。
八.預(yù)期成果
本項(xiàng)目針對(duì)新一代智能電網(wǎng)中分布式能源(DER)協(xié)同優(yōu)化與控制的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,經(jīng)過系統(tǒng)深入的研究,預(yù)期在理論、方法、技術(shù)平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面取得一系列創(chuàng)新性成果,為提升電力系統(tǒng)對(duì)高比例可再生能源的接納能力、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性提供有力支撐。
(1)理論成果:構(gòu)建具有國際影響力的DER協(xié)同優(yōu)化與控制理論體系
本項(xiàng)目預(yù)期在以下幾個(gè)方面取得重要的理論貢獻(xiàn):
-提出一種綜合考慮多物理場(chǎng)耦合、系統(tǒng)韌性以及多目標(biāo)決策的DER協(xié)同優(yōu)化理論框架。該框架將突破傳統(tǒng)單一能源域或簡(jiǎn)化系統(tǒng)約束的局限,更精確地描述DER運(yùn)行過程中的復(fù)雜物理機(jī)制和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性,為DER協(xié)同優(yōu)化提供全新的理論視角和分析工具。
-建立DER協(xié)同運(yùn)行中的關(guān)鍵物理過程數(shù)學(xué)模型。預(yù)期完成對(duì)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷等DER核心物理特性的精確建模,以及它們之間能量互補(bǔ)、信息交互、資源共享等協(xié)同機(jī)制的數(shù)學(xué)描述,為模型構(gòu)建和算法設(shè)計(jì)提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
-發(fā)展DER協(xié)同優(yōu)化與控制中的關(guān)鍵數(shù)學(xué)規(guī)劃理論與方法。預(yù)期在多目標(biāo)優(yōu)化、隨機(jī)規(guī)劃、模糊優(yōu)化、魯棒優(yōu)化等領(lǐng)域取得理論突破,提出適用于DER協(xié)同優(yōu)化問題的新的算法設(shè)計(jì)思路和求解策略,提升優(yōu)化模型的求解效率和精度。
-深化對(duì)DER協(xié)同運(yùn)行系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)定性的理論認(rèn)識(shí)。預(yù)期揭示DER大規(guī)模接入對(duì)電力系統(tǒng)頻率、電壓、功率潮流等影響機(jī)理,建立考慮DER動(dòng)態(tài)特性的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析理論和方法,為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供理論支撐。
這些理論成果將豐富和發(fā)展電力系統(tǒng)優(yōu)化理論、智能控制理論以及能源系統(tǒng)理論,為相關(guān)領(lǐng)域的后續(xù)研究奠定基礎(chǔ),并可能發(fā)表在高水平的國際學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議上,產(chǎn)生廣泛的理論影響。
(2)方法成果:研發(fā)一套先進(jìn)可靠的DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法體系
本項(xiàng)目預(yù)期在以下幾個(gè)方面取得顯著的方法創(chuàng)新:
-開發(fā)基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合的DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法。預(yù)期形成一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的混合智能控制算法,該算法能夠有效結(jié)合DRL的學(xué)習(xí)能力和PINNs的物理約束能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)DER運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)、快速、自適應(yīng)調(diào)整,提升系統(tǒng)運(yùn)行的智能化水平。
-研制面向不同應(yīng)用場(chǎng)景的DER協(xié)同優(yōu)化與控制策略庫。預(yù)期針對(duì)微網(wǎng)運(yùn)行、區(qū)域電網(wǎng)協(xié)調(diào)、需求側(cè)響應(yīng)集成等不同場(chǎng)景,設(shè)計(jì)并開發(fā)相應(yīng)的DER協(xié)同優(yōu)化與控制策略,包括基于模型預(yù)測(cè)控制、基于規(guī)則推理、基于等多種方法,以適應(yīng)多樣化的應(yīng)用需求。
-建立DER協(xié)同控制算法的在線學(xué)習(xí)與自適應(yīng)機(jī)制。預(yù)期開發(fā)一種能夠根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和系統(tǒng)反饋進(jìn)行在線學(xué)習(xí)和參數(shù)調(diào)整的算法機(jī)制,使控制策略能夠適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行條件的變化,保持長期的有效性和魯棒性。
-形成DER協(xié)同控制算法的性能評(píng)估與比較方法。預(yù)期建立一套科學(xué)的評(píng)估體系,用于量化比較不同控制算法在穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、韌性等方面的性能,為算法的選擇和應(yīng)用提供依據(jù)。
這些方法成果將推動(dòng)DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制技術(shù)的進(jìn)步,為智能電網(wǎng)的智能化調(diào)度和控制提供先進(jìn)的技術(shù)手段,相關(guān)算法有望在工業(yè)界得到應(yīng)用,產(chǎn)生顯著的技術(shù)價(jià)值。
(3)技術(shù)平臺(tái)成果:構(gòu)建一個(gè)功能完善的DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)
本項(xiàng)目預(yù)期在以下幾個(gè)方面取得重要的技術(shù)平臺(tái)成果:
-搭建一個(gè)包含物理實(shí)體、數(shù)字仿真和虛擬仿真環(huán)境的混合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。物理實(shí)體部分將包括光伏模擬器、風(fēng)電模擬器、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷設(shè)備等,用于模擬DER的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境;數(shù)字仿真部分將利用專業(yè)的電力系統(tǒng)仿真軟件(如PSCAD/EMTDC、MATLAB/Simulink)進(jìn)行建模仿真;虛擬仿真部分將構(gòu)建一個(gè)可視化的人機(jī)交互界面,集成物理實(shí)體和數(shù)字仿真環(huán)境,實(shí)現(xiàn)對(duì)DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)的綜合驗(yàn)證。
-開發(fā)一套DER協(xié)同優(yōu)化與控制軟件系統(tǒng)。該軟件系統(tǒng)將集成項(xiàng)目研發(fā)的優(yōu)化模型、控制算法和評(píng)估方法,提供數(shù)據(jù)管理、模型構(gòu)建、仿真分析、結(jié)果可視化等功能,為研究人員和工程技術(shù)人員提供一個(gè)便捷的工具平臺(tái)。
-建立DER協(xié)同優(yōu)化與控制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)運(yùn)行過程中,收集大量的DER運(yùn)行數(shù)據(jù)、系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)、控制算法數(shù)據(jù)等,形成一套高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫,為算法驗(yàn)證、模型優(yōu)化和理論深化提供數(shù)據(jù)支撐。
-形成一套基于平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。為規(guī)范實(shí)驗(yàn)流程、保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,預(yù)期制定一套詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn),確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性和可比性。
這個(gè)技術(shù)平臺(tái)成果將為DER協(xié)同優(yōu)化與控制技術(shù)的研發(fā)、驗(yàn)證和推廣提供一個(gè)重要的支撐環(huán)境,促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的工程化應(yīng)用,并有望成為國內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)平臺(tái)。
(4)實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值:推動(dòng)DER規(guī)模化應(yīng)用和智能電網(wǎng)建設(shè)
本項(xiàng)目預(yù)期在以下幾個(gè)方面產(chǎn)生重要的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值:
-提升DER的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益。通過應(yīng)用項(xiàng)目研發(fā)的優(yōu)化模型和控制算法,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)DER資源的優(yōu)化配置和高效利用,降低系統(tǒng)運(yùn)行成本,提高可再生能源利用率,為DER的投資者和運(yùn)營商帶來經(jīng)濟(jì)效益。
-提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。通過DER的協(xié)同優(yōu)化與控制,可以增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活性,提升其對(duì)可再生能源波動(dòng)的適應(yīng)能力,減少電網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn),保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定可靠。
-促進(jìn)區(qū)域能源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。項(xiàng)目成果將有助于構(gòu)建區(qū)域級(jí)DER協(xié)同運(yùn)行系統(tǒng),推動(dòng)分布式能源的規(guī)?;瘧?yīng)用,減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴,降低環(huán)境污染,促進(jìn)區(qū)域能源系統(tǒng)的綠色低碳轉(zhuǎn)型。
-推動(dòng)相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定?;陧?xiàng)目研究成果和示范應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),提煉出可推廣的DER協(xié)同優(yōu)化與控制技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案,為DER的規(guī)模化應(yīng)用和智能電網(wǎng)的建設(shè)提供技術(shù)指導(dǎo),推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。
-培養(yǎng)高層次人才隊(duì)伍。項(xiàng)目執(zhí)行過程中將培養(yǎng)一批掌握DER協(xié)同優(yōu)化與控制核心技術(shù)的博士、碩士研究生和高水平研究助理,為我國能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才支撐。
綜上所述,本項(xiàng)目預(yù)期取得的成果將在理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用層面產(chǎn)生重要突破,為解決DER大規(guī)模接入帶來的挑戰(zhàn)提供有效的技術(shù)方案,推動(dòng)新一代智能電網(wǎng)的建設(shè)和能源系統(tǒng)的綠色低碳轉(zhuǎn)型,具有顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和學(xué)術(shù)價(jià)值。
九.項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃
(1)項(xiàng)目時(shí)間規(guī)劃
本項(xiàng)目計(jì)劃總研究周期為三年,分為六個(gè)主要階段,每個(gè)階段包含具體的任務(wù)和明確的進(jìn)度安排,以確保項(xiàng)目按計(jì)劃順利推進(jìn)。
**第一階段:文獻(xiàn)調(diào)研與理論分析(第1-6個(gè)月)**
*任務(wù)分配:項(xiàng)目負(fù)責(zé)人牽頭,核心研究成員,系統(tǒng)梳理DER協(xié)同優(yōu)化與控制領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,重點(diǎn)關(guān)注多目標(biāo)優(yōu)化、智能控制、物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)韌性等前沿理論。收集并分析相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和示范項(xiàng)目案例。完成項(xiàng)目研究方案的詳細(xì)設(shè)計(jì),明確研究目標(biāo)、內(nèi)容、方法和技術(shù)路線。
*進(jìn)度安排:前3個(gè)月完成文獻(xiàn)調(diào)研和現(xiàn)狀分析,形成調(diào)研報(bào)告;后3個(gè)月完成研究方案設(shè)計(jì),并通過內(nèi)部評(píng)審。
**第二階段:DER協(xié)同優(yōu)化模型構(gòu)建(第7-18個(gè)月)**
*任務(wù)分配:由子課題負(fù)責(zé)人分別帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),完成DER物理特性建模、系統(tǒng)約束條件建模和多目標(biāo)優(yōu)化模型構(gòu)建。具體包括:建立光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷等DER的數(shù)學(xué)模型;研究電力平衡、電壓穩(wěn)定、頻率控制、設(shè)備壽命等系統(tǒng)約束條件,并將其形式化;基于多目標(biāo)優(yōu)化理論,構(gòu)建考慮韌性約束的DER協(xié)同優(yōu)化模型,并選擇合適的優(yōu)化算法(如NSGA-II、MOPSO等)。
*進(jìn)度安排:前6個(gè)月完成DER物理特性建模和系統(tǒng)約束條件建模;中間6個(gè)月完成多目標(biāo)優(yōu)化模型構(gòu)建和優(yōu)化算法初步設(shè)計(jì);后6個(gè)月完成模型詳細(xì)推導(dǎo)、算法驗(yàn)證和初步仿真測(cè)試。
**第三階段:DER實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法研發(fā)(第19-30個(gè)月)**
*任務(wù)分配:由子課題負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),完成基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合的實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法研發(fā)。具體包括:研究DRL算法在DER控制中的應(yīng)用,設(shè)計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);研究PINNs在DER控制中的應(yīng)用,將物理定律嵌入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);設(shè)計(jì)混合訓(xùn)練策略和在線學(xué)習(xí)與自適應(yīng)機(jī)制;開發(fā)注意力機(jī)制的多時(shí)序信息融合模塊。
*進(jìn)度安排:前6個(gè)月完成DRL和PINNs算法的獨(dú)立研究和小規(guī)模仿真驗(yàn)證;中間6個(gè)月完成混合控制算法的集成設(shè)計(jì)和初步仿真測(cè)試;后6個(gè)月完成算法的參數(shù)優(yōu)化、魯棒性測(cè)試和仿真性能評(píng)估。
**第四階段:DER協(xié)同優(yōu)化與控制關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)建立(第21-36個(gè)月)**
*任務(wù)分配:由工程技術(shù)人員和核心研究人員組成平臺(tái)建設(shè)團(tuán)隊(duì),完成物理實(shí)體搭建、數(shù)字仿真建模、虛擬仿真環(huán)境構(gòu)建和性能評(píng)估方法研究。具體包括:采購并搭建包含光伏模擬器、風(fēng)電模擬器、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷設(shè)備等的物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái);利用PSCAD/EMTDC、MATLAB/Simulink等軟件,構(gòu)建DER協(xié)同優(yōu)化模型和控制算法的數(shù)字仿真模型;開發(fā)虛擬仿真環(huán)境的人機(jī)交互界面;研究并建立一套科學(xué)的DER協(xié)同控制算法性能評(píng)估方法。
*進(jìn)度安排:前6個(gè)月完成平臺(tái)建設(shè)方案的詳細(xì)設(shè)計(jì);中間12個(gè)月完成物理實(shí)體采購、搭建和調(diào)試,以及數(shù)字仿真模型的構(gòu)建;后12個(gè)月完成虛擬仿真環(huán)境開發(fā)、性能評(píng)估方法研究和平臺(tái)集成測(cè)試。
**第五階段:技術(shù)平臺(tái)應(yīng)用與示范(第37-42個(gè)月)**
*任務(wù)分配:選擇一個(gè)具有代表性的區(qū)域(如工業(yè)園區(qū)、城市社區(qū))作為示范應(yīng)用場(chǎng)景,搭建區(qū)域級(jí)DER協(xié)同運(yùn)行系統(tǒng),并部署項(xiàng)目研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。具體包括:與示范區(qū)域合作,完成DER資源的調(diào)研和接入方案設(shè)計(jì);搭建包含實(shí)際DER設(shè)備和智能控制單元的示范系統(tǒng);在示范系統(tǒng)中應(yīng)用項(xiàng)目研發(fā)的優(yōu)化模型和控制算法;收集運(yùn)行數(shù)據(jù),進(jìn)行效果評(píng)估和算法優(yōu)化。
*進(jìn)度安排:前3個(gè)月完成示范項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)和合作協(xié)議簽訂;中間9個(gè)月完成示范系統(tǒng)搭建和調(diào)試;后6個(gè)月完成系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試、效果評(píng)估和初步的算法優(yōu)化。
**第六階段:成果總結(jié)與推廣(第43-48個(gè)月)**
*任務(wù)分配:項(xiàng)目負(fù)責(zé)人牽頭,全體研究成員,完成項(xiàng)目研究成果的總結(jié)、凝練和形式化。具體包括:整理項(xiàng)目研究過程中的理論成果、方法成果、平臺(tái)成果和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值;撰寫項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告、研究論文和專利;參與學(xué)術(shù)會(huì)議,進(jìn)行成果交流;提煉出可推廣的DER協(xié)同優(yōu)化與控制技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案;進(jìn)行項(xiàng)目成果的宣傳和推廣。
*進(jìn)度安排:前6個(gè)月完成項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告和研究論文的撰寫;中間6個(gè)月完成專利申請(qǐng)和標(biāo)準(zhǔn)草案的制定;后6個(gè)月完成成果推廣和項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告。
(2)風(fēng)險(xiǎn)管理策略
本項(xiàng)目在實(shí)施過程中可能面臨多種風(fēng)險(xiǎn),包括技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)和外部風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn),我們將制定相應(yīng)的管理策略,以確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行。
**技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)策略**
*風(fēng)險(xiǎn)描述:DER協(xié)同優(yōu)化模型精度不足,難以準(zhǔn)確反映實(shí)際系統(tǒng)復(fù)雜特性;實(shí)時(shí)協(xié)同控制算法在實(shí)際應(yīng)用中存在性能瓶頸,魯棒性不足。
*應(yīng)對(duì)策略:加強(qiáng)理論研究,深入分析DER運(yùn)行過程中的多物理場(chǎng)耦合效應(yīng)和系統(tǒng)韌性特征;采用混合仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行充分驗(yàn)證,不斷迭代優(yōu)化模型;引入物理約束增強(qiáng)DRL的學(xué)習(xí)能力,提高算法的泛化能力和樣本效率;設(shè)計(jì)在線學(xué)習(xí)和自適應(yīng)機(jī)制,使算法能夠適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行條件的變化;建立完善的算法性能評(píng)估體系,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決技術(shù)難題。
**管理風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)策略**
*風(fēng)險(xiǎn)描述:項(xiàng)目進(jìn)度滯后,任務(wù)分配不合理,團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率低下;經(jīng)費(fèi)使用不當(dāng),存在浪費(fèi)或短缺風(fēng)險(xiǎn)。
*應(yīng)對(duì)策略:制定詳細(xì)的項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,明確各階段任務(wù)和進(jìn)度安排,并定期進(jìn)行進(jìn)度檢查和調(diào)整;建立有效的團(tuán)隊(duì)溝通機(jī)制,加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)成員之間的協(xié)作;嚴(yán)格執(zhí)行經(jīng)費(fèi)使用制度,確保經(jīng)費(fèi)使用的合理性和有效性;建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決管理問題。
**外部風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)策略**
*風(fēng)險(xiǎn)描述:政策變化影響DER發(fā)展;示范應(yīng)用場(chǎng)景配合度不高;市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇,技術(shù)應(yīng)用受限。
*應(yīng)對(duì)策略:密切關(guān)注國家及地方相關(guān)政策動(dòng)向,及時(shí)調(diào)整研究方向和內(nèi)容;加強(qiáng)與示范應(yīng)用場(chǎng)景的溝通協(xié)調(diào),爭(zhēng)取其充分支持和配合;加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,提升技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力;積極參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定,推動(dòng)技術(shù)應(yīng)用規(guī)范化;探索多元化的技術(shù)推廣模式,擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用范圍。
通過制定并執(zhí)行上述風(fēng)險(xiǎn)管理策略,我們將努力將項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)降到最低,確保項(xiàng)目目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。
十.項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)
(1)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員的專業(yè)背景與研究經(jīng)驗(yàn)
本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由來自能源與環(huán)境學(xué)院、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系、自動(dòng)化系等單位的12名研究人員組成,包括項(xiàng)目負(fù)責(zé)人1名,核心研究人員5名,研究助理6名。團(tuán)隊(duì)成員均具有博士或碩士學(xué)位,在DER協(xié)同優(yōu)化與控制領(lǐng)域具有豐富的理論研究和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張明教授,長期從事電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行與控制研究,在DER協(xié)同優(yōu)化理論和方法方面具有深厚的學(xué)術(shù)造詣,主持完成多項(xiàng)國家級(jí)和省部級(jí)科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文30余篇,申請(qǐng)專利10余項(xiàng)。
核心研究人員李華博士,專注于DER物理特性建模與多目標(biāo)優(yōu)化算法研究,在光伏、風(fēng)電等可再生能源建模方面具有豐富經(jīng)驗(yàn),曾參與IEEE標(biāo)準(zhǔn)制定工作,發(fā)表相關(guān)論文20余篇,擁有多項(xiàng)核心專利。
核心研究人員王強(qiáng)博士,研究方向?yàn)橹悄芸刂评碚撆c應(yīng)用,在深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合控制方面具有突破性成果,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文15篇,曾獲國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
核心研究人員趙敏博士,專注于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與韌性評(píng)估,在DER接入對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響方面具有深入研究,發(fā)表相關(guān)論文10余篇,參與多項(xiàng)重大工程項(xiàng)目。
核心研究人員劉偉博士,研究方向?yàn)樾枨髠?cè)響應(yīng)與能源管理系統(tǒng),在DER與需求側(cè)協(xié)同優(yōu)化方面具有豐富經(jīng)驗(yàn),發(fā)表相關(guān)論文12篇,擁有多項(xiàng)實(shí)用新型專利。
研究助理陳亮,具有電力系統(tǒng)仿真軟件使用經(jīng)驗(yàn),負(fù)責(zé)模型構(gòu)建和仿真實(shí)驗(yàn),協(xié)助完成項(xiàng)目研究任務(wù)。
研究助理周紅,專注于算法開發(fā),負(fù)責(zé)DRL和PINNs算法的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化,協(xié)助完成項(xiàng)目研究任務(wù)。
研究助理吳剛,具有DER系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn),負(fù)責(zé)物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建與調(diào)試,協(xié)助完成項(xiàng)目研究任務(wù)。
研究助理鄭磊,專注于數(shù)據(jù)分析與可視化,負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、處理和展示,協(xié)助完成項(xiàng)目研究任務(wù)。
研究助理孫超,具有智能電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn),負(fù)責(zé)技術(shù)平臺(tái)的集成與測(cè)試,協(xié)助完成項(xiàng)目研究任務(wù)。
研究助理馬濤,專注于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究,負(fù)責(zé)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)草案的撰寫,協(xié)助完成項(xiàng)目研究任務(wù)。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員均具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),能夠高效協(xié)作,共同推進(jìn)項(xiàng)目研究工作。團(tuán)隊(duì)成員之間具有高度的專業(yè)互補(bǔ)性,能夠覆蓋項(xiàng)目研究涉及的所有技術(shù)領(lǐng)域,確保項(xiàng)目研究的順利進(jìn)行。
(2)團(tuán)隊(duì)成員的角色分配與合作模式
本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用明確的角色分配和協(xié)同合作模式,以確保項(xiàng)目研究的高效推進(jìn)和高質(zhì)量完成。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張明教授負(fù)責(zé)全面統(tǒng)籌項(xiàng)目研究工作,制定項(xiàng)目研究計(jì)劃和實(shí)施方案,協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)資源,監(jiān)督項(xiàng)目進(jìn)度,并負(fù)
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