近日,IEEE旗舰期刊Proceedings of the IEEE发布了由我校孙宏斌教授和雅典理工大学Nikos D. Hatziargyriou教授联合组织的“能源互联网(Energy Internet)”专刊,并刊出了由孙宏斌教授团队撰写的30页研究长文“Energy Circuit-Based Integrated Energy Management System: Theory, Implementation, and Application”。论文通讯作者为孙宏斌教授,第一作者为孙宏斌教授博士研究生陈彬彬。
专刊封面
遊雅堂 登録ボーナス源系统是能源互联网的物理层核心,通过电、热、冷、气等多种能流广泛互联并深度协同,在供能可靠性、经济性与灵活性上具有突出的技术优势。遊雅堂 登録ボーナス量管理系统(Integrated Energy Management System, IEMS)是支撑遊雅堂 登録ボーナス源系统实现安全与经济运行的关键技术。随着遊雅堂 登録ボーナス源系统规模的不断扩大,IEMS如何实现大规模系统的在线分析与决策已成为一个亟待解决的难题。
在此背景下,该论文首先介绍了面向多能流统一建模的能路理论。通过将电网建模从场到路、从时域到频域、从分布到集总、从元件到网络的推演规律应用于气网和热网建模,完成了电路向气路和热路(合称为能路)的推广,揭示了电、气、热等异质能流传输的共性规律,实现了气和热能流模型从偏微分方程向数值代数方程的高效化简,最终为电网、气网和热网在不同时间尺度上建立了数学形式一致、计算性能突出的网络模型。
能路理论的原理示意
该论文随后介绍了IEMS的软件架构与功能架构设计,并基于能路方法进一步发展出能流计算、状态估计、优化调度、安全评估/控制等IEMS应用的高效算法,为IEMS的研发与实施奠定了基础。相关算例的数值测试结果表明,基于能路方法的遊雅堂 登録ボーナス量管理相比传统方法可实现百倍乃至千倍的计算加速,有力推动了IEMS在大规模遊雅堂 登録ボーナス源系统上实现在线能量管理。
IEMS的软件架构
该论文还对上述理论与系统在国内10个省市、12项遊雅堂 登録ボーナス源系统示范工程中的应用情况进行了报道与总结,介绍了IEMS助力园区级遊雅堂 登録ボーナス源系统、城镇级遊雅堂 登録ボーナス源系统、省市级遊雅堂 登録ボーナス源系统实现可观可控、节能降耗、多级互动、风电消纳等典型应用场景,论证了IEMS在遊雅堂 登録ボーナス源系统中的广阔应用前景与巨大效益空间。最后,该论文总结了相关工作,并展望了未来IEMS的发展方向。
IEMS在国内示范工程的应用情况
Proceedings of the IEEE采用邀稿制,本期(110卷12期)由IEEE PES能源互联网协调委员会主席孙宏斌教授发起,以“能源互联网(Energy Internet)”为主题,向全球4个研究团队发出稿件邀请,经同行评审后作为专刊集中发表。除孙宏斌教授团队外,此次专刊邀请的科研团队还包括雅典理工大学的Nikos D. Hatziargyriou教授团队、德州农机大学的Le Xie教授团队和英国卡迪夫大学的Jianzhong Wu教授团队,涉及遊雅堂 登録ボーナス量管理、即插即用技术、信息物理系统、分布式账本技术等研究方向。
引文信息
Hongbin Sun and Nikos D. Hatziargyriou. “Energy Internet,” Proceedings of the IEEE, vol. 110, no. 12, pp. 1894-1896, 2022.
Binbin Chen, Qinglai Guo, Guanxiong Yin, Bin Wang, Zhaoguang Pan, Yuwei Chen, Wenchuan Wu, and Hongbin Sun. “Energy Circuit-Based Integrated Energy Management System: Theory, Implementation, and Application,” Proceedings of the IEEE, vol. 110, no. 12, pp. 1897-1926, 2022.