智能电网高效运行与安全控制的理论与方法研究.doc

国家自然科学奖推荐书 ( 2016 年度) 一、项目基本情况 项目名称 智能电网高效运行与安全控制的理论与方法研究 主要完成人 曹一家，李勇，黎灿兵，江全元，帅智康 二、推荐单位意见 智能电网是电力系统领域的重要前沿研究方向，同时也是我国电力与能源领域的战略性新兴产业。该项目在国家自然科学基金、国家“十二五”科技支撑计划、湖南省重大科技专项等项目资助下，针对智能电网高效运行与安全控制领域的关键科学问题进行了系统深入的研究，取得了系统原创性成果：1）提出适合于含新能源发电的智能电网综合电能质量治理的感应滤波理论与方法，为新能源发电高效并网与智能电网的高效运行奠定理论基础；2）提出多主体共同决策的智能电网节能优化调度方法与负荷调度管理策略，促进智能电网的高效稳定运行；3）揭示复杂电网自组织临界特性及潜在连锁故障的演变规律，提出智能电网自组织临界态辨识与脆弱性评估方法，为智能电网安全监测、预警与控制奠定理论基础；4）提出电力广域协调鲁棒控制理论与广域信号随机时滞补偿设计方法，构建智能电网稳定评估与广域安全防御体系，积极推动我国坚强智能电网的深入发展与建设。 项目共计发表SCI论文95篇、EI论文307篇，其中的20篇主要论文，他引642次，SCI引用323次，SCI他引284次，授权发明专利12项。该项目成果重点解决了智能电网高效运行与安全控制领域的关键科学问题，其理论对电力与能源领域学术贡献特别突出，受到国内外众多学者的高度评价与广泛引用。 同意并推荐申报国家自然科学奖二等奖。 三、项目简介 （限1200字） 智能电网是未来电网重要的发展趋势，是电力系统领域的重要前沿研究方向，同时也是我国电力与能源领域的战略性新兴产业。智能电网发展至今已十余年，其理论与方法研究缺乏系统性与深入性，尤其是智能电网安全与高效运行方面的研究亟待突破。在此研究现状下，本项目课题组针对智能电网高效运行与安全控制领域的关键科学问题展开系统与深入的研究工作，在丰富与深化当前智能电网技术研究内容的同时，又进一步提出新的概念并建立新的理论与方法体系，取得一批创新性研究成果，获得如下重要科学发现： 1）提出适合于含新能源发电的智能电网综合电能质量治理的感应滤波理论与方法，提出含新能源发电的智能电网综合负荷广域建模方法，提升智能电网的供电品质，为新能源发电高效并网与智能电网的高效运行奠定理论基础； 2）提出多主体共同决策的智能电网节能优化调度方法与负荷调度管理策略，构建智能电网互动式节能优化调度框架，促进智能电网的高效稳定运行； 3）揭示复杂电网自组织临界特性及潜在连锁故障的演变规律，提出智能电网自组织临界态辨识与脆弱性评估方法，建立智能电网状态感知与脆弱性评估的理论与方法研究体系，为智能电网安全监测、预警与控制奠定理论基础； 4）提出电力广域协调鲁棒控制理论与广域信号随机时滞补偿设计方法，构建智能电网暂态稳定评估与广域安全防御体系，提升智能输电网络的安全稳定运行裕度，积极推动我国坚强智能电网的深入发展与建设。 本项目分别从高效与安全两个角度凝练出国内外智能电网研究涉及到的主要的关键科学问题，并就此展开具体的基础理论与应用拓展方面的研究工作，在解决智能配用电领域节能优化调度与电能质量综合治理问题的同时，突破了桎梏智能电网向高压输电领域发展的若干瓶颈问题，这对于我国坚强智能电网的发展与建设具有积极的推动作用。研究工作受到国内外相关学者与专家的充分肯定与高度评价。例如，IEEE Fellow、瑞士联邦理工学院的 Kolar J.W.教授指出，本项目提出的感应滤波方法为智能电网电能质量问题的综合治理开辟了一条新的途径；IEEE Fellow、IEEE 电力电子学会主席 Krein P .T.教授指出，本项目提出的电动汽车充电负荷智能控制方法可减少充电成本约51%，这为电动汽车的规模化应用及与智能电网的协调优化互动奠定了理论基础。 在2008年1月至2013年1月期间，本项目出版相关中英文专著各1部，在电力与能源领域国际权威期刊IEEE Transactions on Power Systems、IEEE Transactions on Power Electronics、IEEE Transactions on Industrial Electronics、IEEE Transactions on Smart Grid、物理领域国际权威期刊Physics Letters A等SCI源刊发表相关论文95篇、授权发明专利12项，EI收录论文307篇。其中本项目书列出的20篇主要论文，他引642次，SCI引用323次，SCI他引284次。 五、客观评价 本项目的研究工作获得国内外同行的广泛关注、系统应用与高度评价。从2008年1月份至2013年1月份共计发