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陈皓勇:为了祖国的电力与能源科技事业

2013-10-17 13:04来源:中国科学报 作者:李明丽关键词:陈皓勇电力科研电力技术收藏点赞

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协同进化算法借鉴自然界中的协同进化机制,引入生态系统的概念,生态系统中多个物种相互作用,共同进化,从而使整个系统不断演进。将应用领域待求解的问题映射为生态系统,以生态系统的进化来达到优化问题求解的目的。协同进化算法为电力系统优化提供了新途径,也为解决一般复杂工程系统优化问题提供了一种基础算法。陈皓勇首次提出电力系统机组组合问题的协同进化算法,引起国内外广泛关注,外界普遍认为该方法作为传统进化算法的扩展,具有解决更复杂问题的能力。他将“协同进化算法”拓展应用于电力系统的无功优化问题,通过种群划分和协同进化来实现无功分区优化和各区域之间的协调,能快速求取高质量的优化解,并已获得国家发明专利。他将协同进化算法应用于寡头垄断电力市场的模拟和分析,对Cournot(古诺)模型和SFE(供给函数均衡)模型分别进行了深入研究,开辟了基于协同进化计算的电力市场建模的新方向,并在国际权威期刊上发表了系列论文。此外,陈皓勇还在国内率先将协同进化算法应用于电网规划,建立了输电系统规划的多目标高维随机优化模型和算法,为电网规划提供了新的手段。陈皓勇的研究成果得到国际上电力系统、人工智能、经济管理等不同领域科研人员的广泛引用,直接跟进研究的包括:美国阿贡国家实验室、美国伊利诺理工大学、美国北卡罗来纳州立大学、约旦科技大学、雅典国家技术大学、澳大利亚悉尼大学、伊朗德黑兰大学、香港理工大学和华中科技大学等知名大学。

在现阶段不断开放的市场环境下,电力系统中存在不同的利益主体,在规划和运行决策中通常以自身利益最大化为目标,传统的统一优化模型难以适用。作为一类先进的数学工具,博弈论通过建立电力系统中多方优化决策模型并求解均衡策略,使得各方均能获得最佳收益。在这个背景下,陈皓勇长期从事基于博弈理论的电力市场建模、分析与仿真研究:提出了运用多项式方程系统求解电力市场均衡的方法,在国际上首次形成了基于实验经济学的电力市场博弈分析系统理论和方法,在国际上首次结合基于协同进化计算的智能模拟和实验经济学方法,研究了电力市场主体的交易策略和市场均衡问题。这些研究工作得到国际同行的一致认可,被意大利都灵理工大学、西班牙卡斯蒂利亚˙拉曼查大学和美国惠普实验室的多个权威学者所引用。特别美国惠普实验室首席科学家Kay-Yut Chen在国际量子力学领域权威期刊Quantum Information Processing所发表的论文中大段引用陈皓勇关于实验经济学的研究工作,并与自己课题组的工作进行了比较,而Nature杂志则专文报导了Kay-Yut Chen所做类似工作及相关的量子博弈论(quantum game theory)的巨大发展前景。这项研究在工程科学和基础科学之间架起一座桥梁。另一方面,从工程角度来看,电力系统包含大量分布式控制器,在智能电网的发展过程中,将引入更多的新型控制器。这些控制器作用于不同层面,控制目标相互独立,甚至存在冲突。制订控制策略时若不进行协调,则可能导致各方相互牵制、抵消,背离控制目标。基于这种考虑,陈皓勇首次提出基于博弈理论的电力系统协同控制思想。不同于传统的单主体控制,这种方法将每个控制器都视为独立决策主体,通过其间的自组织竞争达到均衡,更贴近于多控制器协调问题的本质。在国际上首次将微分博弈理论应用于电力系统频率/电压协同控制,以解决多个控制器动态协调的难题,基于微分博弈理论的电力系统最优协调电压控制研究已获得国家自然科学基金资助。这项研究开拓了电力系统协同控制新方向,正得到国内外同行越来越多的认可。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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