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    中科院院士盧強:發展電力帶動能源革命

    2014-08-18 11:11:08 太陽能發電網
    盧強:清華大學電機系教授,中國科學院院士,瑞典皇家工程科學院院士,第八、九、十屆全國政協常委,民盟第八、九屆中央副主席。著作有《電力系統最優控制》、《電力系統非線性控制》及《非線性控制理論與電力系統動態(英)》,被公認為電力系統線性最優控制和非線性最優控制學科體系的開拓者和奠基人。曾任973計劃

      記者:從華中送華東的過程為什么必須是交流特高壓?

      盧強:因為這個距離是特高壓交流最適宜的距離。我們需要考慮安全經濟等綜合因素,包括輸電走廊的問題,因為特高壓比較集約。未來我們還需要鼓勵采用緊湊型特高壓線路,現在我們的特高壓輸電走廊約是20米,而緊湊型的是9米~10米。這項技術必須應用,已經有一些試驗線路了,從總的造價來看并不高,只是很多施工單位還沒有這方面的經驗。

      “智能電網的本質是優化”

      記者:現在智能電網的概念比較熱,您是怎樣理解的?

      盧強:到現在美國還沒有對智能電網給出一個明確的定義,我認為智能電網的本質應當是優化。時至今日無論是高壓電網還是低壓電網都是通過調度人員進行控制的。以美國的“8˙14”大停電為例,在美國,調度員如果下了錯誤的指令是要負法律責任的。一旦發生緊急事故,調度員應在10秒鐘內作出正確決策,再往后就晚了。在這種情況下,調度員不敢決策,結果是29個小時內沒有任何一個調度員發出任何一條有權威的指令。

      因此未來的電網,我們不能主要依靠人來調度,必須要通過信息技術和計算機科學進行自動調控,實現全電力大系統的完全閉環。我國現在的調度是五級調度體系,上下聯系是靠打電話等傳統方式,一旦有大事故,可能來不及調控。

      下面講一個多指標優化的問題,一件事情從“好”到“更好”到“最好”,這在數學上屬于優化的范疇,智能電網的建立也屬于優化的范疇。優化分為兩種,一種是單指標優化,一種是多指標優化。電力系統的要求是安全、經濟、高電能質量等,所以電力系統的優化是多指標優化。電力大系統的多指標優化在數學上是一個巨形的變分問題,因為每臺發電機要用五至七階微分方程來描述,一萬臺發電機就是五萬至七萬階微分方程,再加上數萬個節點的上下限非線性代數方程組的約束條件,然后求一個極值的解析解,這在數學上是解決不了的問題。

      當電力系統已經復雜到純數學無法解決的時候,我們要尋找一條新的思路。

      我們提出了混成控制論,就是把人對電力系統的需求(安全、經濟、質量等)全部都集中起來,寫成多指標趨優化軟件放到控制系統中。

      第三次工業革命提出的是信息科學與傳統科學相擁抱,因此我們要將電力系統的每一個發電廠、每一個重要節點的傳感器等獲悉的數據都集中到一個大數據庫里,各級調度機的SCADA單元從數據庫里取數據,取完后有一個去偽存真的過程,叫做狀態估計。然后用這些可靠數據與事先約定好的最優狀態一一比對,如果差值大于預定值,就形成一件“事故”,這時候必須啟動控制。控制之前還需要測試一下,這個控制方案是否有效,如果效果好就可以控制發電廠、變電站、控制負荷、控制電動車的充放電、控制家用電器,控制后新的運行狀態產生了,新的數據如果符合最優控制指標,就消除了事件。

      所以變成一個最簡單的理論:事件啟動控制,控制消除事件。整個這一切,人并沒有參加。


    作者: 來源:中國電力報 責任編輯:wutongyufg

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