研究方向
多能系统能量互补优化;分布式能源系统的优化设计和调控方法;基于云-边-端架构的多元新业态主体运行优化调控;城市电力-交通耦合系统建模和协同优化运行;分布式发电并网与微电网控制
A、多能系统能量互补运行
多能系统将互联网、信息网和多类型能源深度融合,是当前能源领域的研究热点和前沿,也是未来城市区域能源系统的重要形态。综合能源的互联互通打破原来电、气、热、冷等能流子系统及其信息网相对割裂的状态,实现多类型能源开放共享。具体研究方向如下:
A1. 多能系统网络暂稳态潮流计算与分析
A2. 多能系统运行态势感知与评估
A3. 正常工况下多能系统多尺度优化运行方法
A4. 极端工况下多能系统能量优化互济方法
B.、分布式能源系统的优化设计和调控方法
分布式能源系统是对能源的生产、储存和消费进行去中心化并小范围集成的新型高效能源系统,以靠近用户的能源就地转换、综合利用实现对用户多种负荷的多目标供能。分布式能源系统不仅能够实现化石能源的高效、低碳利用,满足工业园区热、电、气等用能需求,而且能够更好地就地消纳可再生能源、提升能源供给保障能力。分布式能源系统代表了供能、用能技术的重要趋势,是实现“清洁、低碳、安全、高效”新型能源体系的重要途径,将成为我国能源技术革命和“双碳”目标实现的重要支撑。具体研究方向如下:
B1. 含聚光/光伏/制氢等环节的分布式能源系统的集成优化设计与部署
B2. 分布式能源系统云边协同控制与可靠通信技术
B3 . 多能互补分布式能源系统调控方法及其平台研发部署
B4 . 多能互补分布式能源系统指标评估体系构建及鞍山工业园区示范验证
C. 基于云-边-端架构的多元新业态能源主体自治-集群运行优化调控
随着电网资源广泛汇聚,形式多样,表现为海量、异质、分散、泛在的分布式资源(新能源、储能、虚拟电厂、聚合商、电动汽车、微电网等)不断涌现,多元化的能源主体呈现规模化接入状态,预计 2030 年大型地调主站系统未来接入终端数将超过10万,遥信、遥测数据规模将超千万级,未来配电网的形态将从负荷驱动模式转变为源荷储多元驱动模式,多样化灵活性资源的群体智能控制将成为配电网转型发展的重要支撑。具体研究方向如下:
C1. 基于AI赋能的多元能源主体的群智涌现-饱和-衰减态势分析与建模
C2. 多元能源主体的台区级(最小化)就地鲁棒自治
C3. 基于云-边-端架构的多元新业态能源主体群智主动协同优化
C4. 分布式能源主体-配电网的能源交易与定价机制
D. 城市电力-交通耦合系统建模和协同优化运行
针对我国电动车辆保有量逐年攀升,电力-交通耦合系统正成为我国低碳转型背景下城市配电系统与交通系统未来发展的新形态。作为电力侧与交通侧的重要连接体,电动汽车呈现出极强的电力电量时空可转移性和无序性,因此如何克服规模化电动车辆充电与出行的无序性挑战,充分释放规模化电动汽车灵活性调节能力在电力-交通耦合系统协同运行中的潜力,是电力-交通耦合系统安全、绿色、高效发展所面临的关键难题。具体研究方向如下:
D1. 电力-交通耦合系统建模与动态特性分析
D2. 现货市场下电动汽车充电站实时定价策略
D3. 考虑数据隐私保护的跨领域信息融合共享技术
D4. 考虑电力-交通耦合系统多重不确定性的协同优化
E.分布式发电并网与交直流微电网控制
随着分布式能源装机容量的迅猛扩张及其广泛并网,且电网参与者的日益多元化,分布式发电固有的随机性和波动性特征加剧了系统运行的稳定性挑战,一方面由于系统结构复杂,运行特性多变,在维持供电的连续性与电力质量方面提出了更高要求;另一方面,分布式能源通过电力电子变流器接入电网,相较于传统同步发电机,呈现低惯性和弱阻尼,更易诱发系统的不稳定状态,使得交直流微电网的控制与能量管理任务变得更为艰巨。具体研究方向如下:
E1. 分布式发电并网控制技术
E2. 微电网分级控制技术
E3. 交直流微电网的稳定性分析
E4. 交直流微电网双向换流器设计与能量管理
