中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：通過(guò)電力系統(tǒng)、電力電子、信息通信和經(jīng)濟(jì)管理學(xué)科合作與產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，華南理工大學(xué)如今已形成智能電網(wǎng)（Smart Grids）與新能源技術(shù)領(lǐng)域的一支強(qiáng)大的研究團(tuán)隊(duì)。
前景廣泛的前沿學(xué)科
電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用起始于19世紀(jì)70年代，電力技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用掀起了第二次工業(yè)化高潮，徹底改變了人類的生活。20世紀(jì)出現(xiàn)的大規(guī)模電力系統(tǒng)是人類工程科學(xué)史上最重要的成就之一。時(shí)至今日，電力仍在世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展中占據(jù)著重要地位；由于其清潔特性，電力能源也成為世界各國(guó)在未來(lái)社會(huì)里的首要選擇。
地處廣州市的華南理工大學(xué)是首批國(guó)家“211工程”、“985工程”重點(diǎn)建設(shè)院校之一，為國(guó)家特別是珠三角的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)。華南理工大學(xué)電力學(xué)院1994年由華南理工大學(xué)與當(dāng)時(shí)的廣東省電力工業(yè)局聯(lián)合共建，2007年該學(xué)院電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)科被評(píng)為廣東省二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，2012年電氣工程學(xué)科被評(píng)為廣東省一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，在2012年教育部學(xué)科評(píng)估中，華南理工大學(xué)電氣工程一級(jí)學(xué)科在全國(guó)排名第13。作為南方五省區(qū)電氣專業(yè)研究方向設(shè)置最完備的唯一的“985”高校學(xué)科，為珠江三角洲經(jīng)濟(jì)圈電氣技術(shù)發(fā)展的做出了十分重要的貢獻(xiàn)，獲得了國(guó)內(nèi)特別是華南地區(qū)電力行業(yè)的高度認(rèn)可。目前，在學(xué)科帶頭人、我國(guó)著名電網(wǎng)工程專家、直流輸電專家李立浧院士的帶領(lǐng)下，正創(chuàng)造著一個(gè)又一個(gè)的驕人成績(jī)。
華南理工大學(xué)電力學(xué)院活躍著畢業(yè)于清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、浙江大學(xué)、天津大學(xué)、香港大學(xué)、香港理工大學(xué)、英國(guó)利物浦大學(xué)以及本校等國(guó)內(nèi)外知名高校的一個(gè)中青年教師群體，其中陳皓勇教授尤具代表性。作為博士生導(dǎo)師、國(guó)家優(yōu)秀青年基金獲得者、教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才”，科學(xué)中國(guó)人（2013）年度人物（能源與礦業(yè)領(lǐng)域），他的諸多科研成果已在我國(guó)的電力行業(yè)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。
走在行業(yè)的發(fā)展前列
華南理工大學(xué)高度重視能源電力相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。在這里，陳皓勇與同事們一道，先后參與了學(xué)?！澳茉囱芯吭骸薄ⅰ靶履茉磁c環(huán)境協(xié)同創(chuàng)新中心”的籌建；創(chuàng)造性地開設(shè)了“電力市場(chǎng)概論”、“電力經(jīng)濟(jì)與管理導(dǎo)論”等一系列新課程；承擔(dān)了國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展（863）計(jì)劃重大專項(xiàng)（子題）、教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目等一系列國(guó)家和省部級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目，獲得教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才”稱號(hào)；與南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司、廣東電網(wǎng)公司等企業(yè)積極開展合作，參與一系列重點(diǎn)項(xiàng)目研究，促進(jìn)了科研成果的實(shí)際應(yīng)用。
現(xiàn)代電網(wǎng)日益成為一個(gè)具有大規(guī)模、隨機(jī)性、分布式、網(wǎng)絡(luò)化等特征的復(fù)雜系統(tǒng)，其建模、優(yōu)化與控制問(wèn)題始終是學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)?！皡f(xié)同進(jìn)化”是一個(gè)生物學(xué)概念，指生態(tài)系統(tǒng)中多個(gè)相互作用的物種在進(jìn)化過(guò)程中發(fā)展的相互適應(yīng)的共同進(jìn)化。在不同學(xué)科思想的啟發(fā)下，電力系統(tǒng)機(jī)組組合問(wèn)題的協(xié)同進(jìn)化算法被首次提出，將工程領(lǐng)域待求解的優(yōu)化問(wèn)題映射為生態(tài)系統(tǒng)，以生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化來(lái)達(dá)到問(wèn)題求解的目的。協(xié)同進(jìn)化算法為電力系統(tǒng)優(yōu)化提供了新途徑，也為解決一般復(fù)雜工程系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題提供了一種基礎(chǔ)算法。學(xué)界普遍認(rèn)為該方法作為傳統(tǒng)進(jìn)化算法的擴(kuò)展，具有解決更復(fù)雜問(wèn)題的能力。目前，協(xié)同進(jìn)化計(jì)算模型已被多國(guó)學(xué)者拓展應(yīng)用于電力系統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化、電力市場(chǎng)決策、電力系統(tǒng)規(guī)劃等領(lǐng)域。
在華南理工大學(xué)，首次形成了基于實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)的電力市場(chǎng)博弈分析系統(tǒng)理論和方法，而且是在國(guó)際上首次結(jié)合基于協(xié)同進(jìn)化計(jì)算的智能模擬和實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)方法研究電力市場(chǎng)主體的交易策略和市場(chǎng)均衡問(wèn)題，運(yùn)用多項(xiàng)式方程系統(tǒng)求解電力市場(chǎng)均衡的方法也被提出。這些研究工作得到國(guó)際同行的認(rèn)可，并被國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者所引用。為此，電力學(xué)院團(tuán)隊(duì)又首次提出基于博弈理論的電力系統(tǒng)協(xié)同控制思想，并在國(guó)際上首次將微分博弈理論應(yīng)用于電力系統(tǒng)頻率/電壓協(xié)調(diào)控制。這種方法將每個(gè)控制器都視為獨(dú)立決策主體，通過(guò)其間的自組織競(jìng)爭(zhēng)達(dá)到均衡，更貼近于多控制器協(xié)調(diào)問(wèn)題的本質(zhì)。他們的這項(xiàng)研究工作開拓了電力系統(tǒng)協(xié)同控制新方向，得到國(guó)內(nèi)外同行越來(lái)越多的認(rèn)可。
電力系統(tǒng)作為典型的分布式大系統(tǒng)，其規(guī)劃和運(yùn)行中的很多優(yōu)化問(wèn)題都是大規(guī)模、非凸、離散與隨機(jī)的，用常規(guī)方法很難求解，相關(guān)模型及算法的研究一直是學(xué)術(shù)界所關(guān)注的問(wèn)題。在電源規(guī)劃方面，陳皓勇和導(dǎo)師王錫凡院士合作，建立了考慮發(fā)電廠位置及輸電線路投資的多節(jié)點(diǎn)電源發(fā)展規(guī)劃模型，在三峽工程動(dòng)能經(jīng)濟(jì)論證的主要工具JASP的基礎(chǔ)上，提出基于改進(jìn)拉格朗日松弛法和隨機(jī)生產(chǎn)模擬的電源優(yōu)化模型和算法。華南理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)還在國(guó)內(nèi)率先研究了多風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)條件下的安全約束機(jī)組組合問(wèn)題，提出了描述間歇式能源功率不確定性的極限場(chǎng)景法，并正在此基礎(chǔ)上建立世界上第一個(gè)含多類型新能源的電力系統(tǒng)多時(shí)間尺度魯棒調(diào)度系統(tǒng)，并在海南島國(guó)家智能電網(wǎng)示范工程中實(shí)施應(yīng)用。
開創(chuàng)燦爛的未來(lái)
在當(dāng)今社會(huì)，“單槍匹馬”的科研方式不可能取得大的成功，唯有協(xié)同作戰(zhàn)，合作攻關(guān)。通過(guò)電力系統(tǒng)、電力電子、信息通信和經(jīng)濟(jì)管理等多學(xué)科研究力量的聯(lián)合，華南理工大學(xué)已經(jīng)形成了智能電網(wǎng)與新能源技術(shù)領(lǐng)域的一支強(qiáng)大科研隊(duì)伍，目前已經(jīng)擁有了風(fēng)電控制與并網(wǎng)技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室、廣東省綠色能源技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省風(fēng)電控制與并網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室和廣東省電力工程技術(shù)研究開發(fā)中心4個(gè)國(guó)家和省部級(jí)重點(diǎn)科研平臺(tái)，包括10余名教授、副教授與近100名博士、碩士研究生，是我國(guó)華南地區(qū)新能源相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域研究的主要力量。近年來(lái)承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金、973計(jì)劃、863計(jì)劃、廣東省重大科技專項(xiàng)和企業(yè)合作項(xiàng)目等100余項(xiàng)，一批產(chǎn)品已通過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)并上市銷售，在產(chǎn)業(yè)界有重要影響。
華南理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)與清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華北電力大學(xué)、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院和海南電網(wǎng)公司等單位緊密合作，正在海南島建設(shè)全國(guó)第一個(gè)新能源滲透率不小于15%的省級(jí)示范電網(wǎng)，并努力將海南電網(wǎng)打造成為世界一流的智能電網(wǎng)技術(shù)集成應(yīng)用和示范展示平臺(tái)。
智能電網(wǎng)與可再生能源是能源電力可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，并已被包括中國(guó)在內(nèi)的世界多個(gè)國(guó)家納入其國(guó)家戰(zhàn)略，而我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能裝機(jī)均已居世界第一位，通過(guò)跨合作與產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，華南理工大學(xué)將為我國(guó)能源電力科技事業(yè)的發(fā)展寫下燦爛的一頁(yè)。
