科创中国

2021年10月23日，由中国仿真学会主办，东南大学电气工程学院承办的“综合能源系统多尺度联合建模与仿真”中国科协青年托举沙龙在东南大学电气工程学院动力楼316室举行。该沙龙由学会第五届青托、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名国内学术界和产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。会议通过线上腾讯会议与哔哩哔哩平台同步直播，观众可实时观看主会场画面与报告内容，让很多不能到场的专家和同学都能参与进来。本次沙龙线上和线下共有77位来自高校，科研院所及产业界40岁以下的青年科技工作者及硕士生、博士生参加或列席会议。

通过线上腾讯会议与哔哩哔哩平台观看群众

中国科学院计算技术研究所研究员、中国仿真学会青年工作委员会主任夏时洪，东南大学电气工程学院副院长徐青山出席沙龙并致辞。沙龙由学会第五届青托、东南大学电气工程学院副教授吴志主持。夏时洪在致辞中指出，中国仿真学会成立于1989年，是中国科协所属的全国性一级学会。学会由全国范围内从事仿真学科的专家、学者、科技工作者及团体单位组成，支撑单位为北京航空航天大学。学会以服务会员为立会之本，尤其注重为青年人才搭建学术交流和产学互动平台，引导青年人才关注学科前沿和产业发展，服务青年科技工作者成长成才，团结引领广大青年科技工作者“青春向党、自立自强”。学会从2015年第一届中国科协青年人才托举工程至今，一共争取到4届6个中国科协青托名额，培养了高水平的青托人才，得到中国科协的认可。随着综合能源系统的快速发展，其形态呈现多样化的变化趋势。综合能源系统建模与仿真作为规划、运行等研究的基础，由于电/气/热/交通等多能耦合机理复杂、静/动态特性各异、发/输/配/用多环节耦合，其建模与仿真面临诸多挑战，亟需攻克多能统一建模、多尺度联合仿真和数字孪生仿真平台等方面的难题。在此，真诚希望通过本次会议高质量的研讨、交流，共同探讨技术问题的攻关方法，寻求综合能源系统多尺度联合建模与仿真的突破，对我国亟待攻克的“卡脖子”核心技术和突出问题建言献策，为我国科技强国建设贡献力量！徐青山副院长在致辞中首先代表东南大学电气工程学院对参会的各位专家表示欢迎，其次感谢中国仿真学会为青年人才搭建学术交流和产学互动平台，引导青年人才关注学科前沿和产业发展，也希望在座的各位青年才俊能把握机会交流互动。当今综合能源是一个热门话题，例如电能双控，能源替代，清洁替代，国家碳达峰战略等等，综合能源在未来是一个大有可为的板块，今天请到各位青年才俊齐聚一堂交流研讨很不容易。最后预祝本次会议取得圆满成功。沙龙报告环节，南京理工大学自动化学院副教授柳伟作了《分布式电源/集群实时仿真测试系统》的学术报告。分布式电源/集群实时仿真测试系统（DGRSS，DistributedGenerators/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。东南大学电气工程学院副教授周苏洋作了《电-气-冷-热-汽多能耦合能源系统仿真》的学术报告。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。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元博通过腾讯会议线上视频的方式作了《电力行业碳达峰、碳中和转型路径探讨》的学术报告。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。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元博作报告上海全应科技有限公司高级研究员陈嘉作了《基于数字孪生的热电生产能效优化》的学术报告。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。本报告介绍了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。最后介绍了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。东南大学能源与环境学院副教授孙立作了《自抗扰过程控制理论及其在能源动力系统中的应用》的学术报告。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。本报告介绍了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，本报告介绍了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，本报告介绍了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，本报告介绍了一种基于状态空间描述的控制方法。最后，本报告介绍了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。国电南瑞科技股份有限公司业务专家郑舒作了《整县光伏接入背景下的配电网建设思考》的学术报告。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。报告环节结束后，中国科学院计算技术研究所研究员、中国仿真学会青年工作委员会主任夏时洪代表中国仿真学会为参会专家颁发参会证书并合影留念。