讲座预告 | “综合能源系统多尺度联合建模与仿真”--中国科协青年人才托举工程沙龙
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本沙龙由中国仿真学会主办，东南大学电气工程学院承办。由学会第五届青年人才托举工程入选者、东南大学吴志副教授发起，围绕综合能源系统多尺度联合建模与仿真这个主题，邀请7名国内学术界和工业界的青年专家做学术报告，进行深度学术交流，共同探讨最新的研究前沿，推动相关领域的学科创新与发展。
会议安排
会议时间及地点：
2021年10月23日9点-12点
东南大学电气工程学院动力楼316室
线上直播：
哔哩哔哩链接：https://live.bilibili.com/389275
腾讯会议ID：453 464 750
沙龙主持人：
吴志，东南大学电气工程学院，副教授
联系人：赵罡、吴志
联系电话：010-82317098、15005184780
会议日程
序号 | 姓名 | 工作单位及职务 | 报告名称 |
1 | 柳 伟 | 南京理工大学 副教授 | 分布式电源/集群实时仿真测试系统 |
2 | 周苏洋 | 东南大学 副教授 | 电-气-冷-热-汽多能耦合能源系统仿真 |
3 | 元博 | 国网能源研究院 能源战略与规划研究所电力系统分析室主任 | 电力行业碳达峰、碳中和转型路径探讨 |
4 | 陈嘉 | 上海全应科技有限公司 高级研究员 | 基于数字孪生的热电生产能效优化 |
5 | 孙立 | 东南大学 副教授 | 自抗扰过程控制理论及其在能源动力系统中的应用 |
6 | 郑舒 | 国电南瑞科技股份有限公司 业务专家 | 整县光伏接入背景下的配电网建设思考 |
7 | 杨翾 | 国网浙江省电力有限公司杭州供电分公司 三级专家 | “城市电眼”赋能智慧城市—基于电力数据提升城市精准治理能力的实践与探索 |
报告内容&专家简介
柳伟，南京理工大学自动化学院副教授、硕导。主要从事新型配电系统运行控制及实时仿真、微电网分布式协同控制、新型电力系统人工智能分析等方面研究。承担国家自然科学基金2项、江苏省自然科学基金1项、中国博士后科学基金1项；主持国家电网公司、南方电网公司、南瑞集团等科研项目10余项。科技成果获日内瓦国际发明展金奖、中国仿真学会科学技术一等奖、教育部自然科学二等奖等。在国内外顶级及核心刊物上发表论文30余篇，出版专著2部，其中ESI高被引论文2篇，中国仿真学会年度优秀论文1篇。担任中国仿真学会-电力系统仿真专委会委员，IEEE PES配电网与分布式电源技术分委会、电工装备与新材料分委会常务理事。
报告名称：
分布式电源/集群实时仿真测试系统（DGRSS，Distributed Generators/Clusters Real-time Simulation System）
报告摘要：
分布式电源/集群实时仿真测试系统（DGRSS，Distributed Generators/Clusters Real-time Simulation System）是具有完全自主知识产权的国产化实时仿真测试平台，基于工业级C++自主研发，采用RTLinux嵌入式硬实时操作系统，并优化其输出精度，减小抖动时间。创新集成应用了多项功能：①混合建模框架、②多时间尺度动态仿真算法、③多模型切换及自动变步长、④多核并行计算、⑤电力信息混合、⑥硬件在环测试，可针对新型配电系统、分布式发电集群等开展电力信息混合仿真、运行特性分析、硬件在环测试等。DGRSS主要由①电力信息一体化上位机、②多核并行实时仿真机、③接口套件、④模拟量输入模块、⑤模拟量输出模块组成，单核实时解算能力出众，能方便地接入外部硬件设备进行半实物硬件在环实时仿真测试；内置独有的通信仿真模块，可实现电力仿真一体化运行，支持TCP、UDP、SV、GOOSE、IEC104等，可实现电力通信网络安全分析、网络故障及延时分析、电力三遥信号检测分析等。
周苏洋，东南大学电气工程学院副教授。本科毕业于华中科技大学，博士毕业于英国伯明翰大学。加入东南大学前，曾任英国莱斯特大学助理研究员，英国Cellcare Technologies研发工程师，英国电网示范中心数据科学家。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目、江苏省双创博士项目等多个国家/省部级项目，发表论文50余篇，获日内瓦发明展金奖2项、中国电机工程学报2019年度优秀论文等奖项，研究成果被包括央视、中国江苏网、英国Networks等多家媒体报道。目前的主要研究方向为多能互补综合能源系统的规划、运行及仿真研究，用户侧需求管理及需求响应。
报告名称：
电-气-冷-热-汽多能耦合能源系统仿真
报告摘要：
电-气-冷-热-汽多能耦合能源系统通过合理的规划仿真分析，能够打破各能源子系统间的孤立现象，利用不同供用能系统间的有机协调实现能源的优化调度和综合利用，满足用户侧多种能源需求，同时增强能源网络的坚强性和可靠性。多能流仿真技术作为多能耦合能源系统研究的基础，能够为系统建设的前期规划、经济运行和多能流利用评估等提供必要的技术支撑。因此，有必要基于多种能流联合解算与分析，开展多能耦合系统的多能流稳态及动态仿真，验证多能耦合系统的运行调控方案、研判系统多类型故障时的量化影响及故障在不同能源网络中的传播机理，从而提出有效的耦合能源系统高效运行及故障防御手段。
元博，博士，高级工程师。现任国网能源研究院能源战略与规划研究所电力系统分析室主任。长期从事能源电力规划、新能源消纳、储能等领域研究工作，承担完成了30余项国家能源局、国家电网公司科研项目。获得能源局软科学优秀成果奖、北京市科学技术进步奖、产学研合作创新成果奖、国家电网公司科技进步奖等奖项；主持开发完成多区域电源与电力流规划软件GESP和电力系统生产模拟软件NEOS，在国家电网公司新能源规划和消纳分析工作中全面应用，发表与能源电力系统、储能等领域相关论文20余篇，参与编制并出版专著近10本。
报告名称：
电力行业碳达峰、碳中和转型路径探讨
报告摘要：
实现“碳达峰碳中和”目标，电力行业是主战场和主力军，相比于欧美主要国家自然达峰后的漫长碳减排路径，我国在“双碳”目标下的碳峰值、平台期、转型路径将完全不同，本报告建立了“双碳”目标下电力转型路径多情景分析思路框架，并在电力碳预算评估基础上构建深度低碳、零碳和负碳三大电力转型情景，研判分析不同情景下包含电源结构、电力碳排放、电力供应成本的电力系统低碳转型路径。在此基础上，针对如何统筹协调电力行业与全社会其他行业的减排责任和进程，如何考虑新型储能、CCUS、氢能等关键新技术对电力低碳转型路径的影响，能源安全保障的重心和责任主体加速向电力系统转移情况下如何合理保障电力平衡和电力供应安全，如何合理应对煤电发展定位、新能源高效发展利用等重大问题开展研究探讨，并从政策、技术、经济、市场机制等方面，提出政策措施建议。
陈嘉，安徽淮南人，东南大学热能与动力工程学士，西安交通大学热能工程硕博连读，师从中国科学院郭烈锦院士，全国勘察设计注册动力工程师，上海全应科技有限公司高级研究员。曾经就职于国电投集团山东海阳核电，负责全球首批三代压水堆核电AP1000机型常规岛汽轮机组运维技术管理工作，具备丰富的大型电厂设计、建设、调试、集控以及运行优化经验。参与国家自然科学基金“能源有序转化”基础科学中心、煤炭清洁高效利用和新型节能技术重点专项“煤炭超临界水气化制氢和H2O/CO2混合工质热力发电多联产基础研究”等项目的科研工作。长期从事人工智能和大数据技术在热电厂级能效优化、自动控制以及智慧电厂中的应用研究工作。先后主持国网陕西电力公司热电联产发电计划系统、浙江海宁大都市热电热网优化以及陕西华能铜川电厂空冷节能优化等企业研发项目。发表SCI期刊论文2篇，中文期刊论文4篇，申请国家发明专利2项。
报告名称：
基于数字孪生的热电生产能效优化
报告摘要：
智慧运行是智慧电厂建设的重要组成部分。通过对电厂实际运行产生的海量数据进行深度挖掘，利用数据分析、数据建模和数字孪生等手段优化运行参数和改进控制逻辑，提升能源转化效率，降低运行成本，成为火电完成双碳目标的重要措施。本报告将介绍在案例实践过程中对数据、算法和应用场景三者之间关系的探究和理解。针对热工对象的惯性和迟滞，提出基于皮尔逊相关性系数的时间延迟估计算法，用于改善数据在时间轴上的对应关系和数据质量。利用数据分析对热网损失规律进行研究，获取厂源蒸汽参数对热网损失的影响特性，提出针对蒸汽管网复杂供热工况的基于数字孪生的蒸汽管网压力优化控制方法。同时对下游终端用户温度变化规律和相关性因素进行探索，提出终端用户温度的定向调控方法，进而构建和优化控制策略。最后介绍数字孪生技术在火电空冷岛优化方面的应用，通过数据建模评估凝汽器真空对空冷岛电耗和汽轮机组发电功率的影响，进而通过优化算法实时推荐最佳真空。
孙立，副研究员，一直从事能源动力系统的建模、控制及优化研究，于2017年毕业于清华大学热能工程系，获清华大学优秀博士学位论文奖，同年进入东南大学能源与环境学院。孙立副研究员主持国家自然科学基金及省部级基金项目多项，发表SCI论文三十余篇，其中ESI高被引论文两篇，授权发明专利十余项，相关成果应用于多个实际工程。孙立副研究员先后入选中国电机工程学会青年人才托举工程、江苏省双创博士、东南大学“至善青年学者”等荣誉称号，兼任国际自动控制联合会（IFAC）电力与能源专业委员会委员，中国动力工程学会青年工作委员会委员，美国控制会议副编辑，国际自动控制联合会（IFAC）会刊Control Engineering Practice及多个能源类SCI期刊的客座编辑，中国控制会议IPC委员。
报告名称：
自抗扰过程控制理论及其在能源动力系统中的应用
报告摘要：
自抗扰控制因其在处理不确定性、非线性及扰动抑制方面的优越性能，正获得航空航天、运动控制及电机控制等行业的广泛关注。本报告介绍自抗扰控制器在应用于能源动力过程中的一些问题，并提出了系统的自抗扰过程控制理论体系。首先，针对非最小相位过程，本报告介绍一种基于扩张状态观测器的前馈与反馈复合控制策略，能够有效平衡最速跟踪、初始反调及抗干扰性能之间的矛盾。其次，针对时滞过程，本报告将介绍一种定量的自抗扰控制器整定方法，揭示相对时滞裕度在自抗扰时滞过程控制中存在的问题。针对不稳定时滞过程，本报告将介绍一种基于状态空间描述的控制方法。最后，本报告将介绍自抗扰控制应用于火电机组、燃料电池及锂离子电池方面的实践应用。
郑舒，国电南瑞科技股份有限公司配电/农电分公司业务专家，长期从事配电自动化、新能源与交直流混合配电网技术研究工作。作为项目骨干承担了国家重点研发计划“基于微型同步相量测量的智能配电网运行关键技术研究”、“基于电力电子变压器的交直流混合可再生能源技术研究”，作为主要研究人员承担了国家863项目“交直流混合配电网关键技术”、“基于先进能效管理的智能微电网关键技术研究与示范”、“智能配电网优化调度关键技术研究”；江苏省科技成果转化项目“分布式光伏发电运行控制系统与终端设备产业化”、南京市发改委支撑的重大关键核心技术研发项目“分布式新能源发电并网控制及调度运行关键技术研究与系统研发”。发表论文二十余篇，授权专利十余项，参与编制国家标准1篇，牵头编写2项团体标准并发布，获得省部级、国网公司、地市级科技进步奖9项。
报告名称：
整县光伏接入背景下的配电网建设思考
报告摘要：
国家能源局下发《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，拟在全国组织开展整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点工作。大规模新能源主要从配网侧接入，会引起包括电能质量、三相不平衡、高低压低电压问题，同时如何降低网络损耗、如何确保弱稳定系统的快速自愈也会是重大的挑战。首先在系统的层面统筹考虑各层级的建设，网架上，通过柔性互联等技术构建分层分区多互联配电网，构建台区-网格-区域自治的多层级控制体系。运用即插即用通信装备做到光伏、储能等海量资源的即插即用接入和有效管控。控制上，部署多层级多场景的新型配电协调控制系统，进行多层级协调控制。新能源的接入主要解决消纳问题，台区侧就地消纳利用融合终端做源网荷储优化运行、电能质量治理、微电网建设。跨台区消纳可建设低压柔性台区、部署网格化边缘中心、宽频量测单元。广域消纳方面进行县域的源网荷储优化、无功治理、线损治理、电能质量治理等。
杨翾，国网杭州供电公司高级工程师。本科毕业于华中科技大学，博士毕业于英国伯明翰大学。从事电网发展规划、电网调控运行等工作。发表论文30余篇，获得2021年浙江电力科学技术一等奖、中电联2020年度电力科技创新一等奖、2018中央企业熠星创新大赛三等奖等成果、创新成果被包括新华社、央广网、光明日报、浙江日报等多家媒体报道。
报告名称：
“城市电眼”赋能智慧城市—基于电力数据提升城市精准治理能力的实践与探索
报告摘要：
电力数据除了对内的各类电网调度、设备、量测信息外，还具有海量的用户用电数据。以智能电表为载体，具备全行业用户使用的全覆盖性，高精度采集细粒度存储的高实时性，用于电费关口计量的高准确性等特点。国内外电力研究人员已经在用电数据分析方面开展了大量的研究，多年来积累了丰厚成果，但受限于客观条件，大多停留在理论研究和试点验证阶段，缺少在实践方面的有效探索。国网杭州供电公司结合杭州数字之都的城市特性和自身数字化建设的基础，形成系列数字化产品，积极推动杭州智慧城市的发展建设，用数字化赋能提升城市精准治理能力，助力推动美好生活的杭州实践。