能源互联网电力与信息深度融合的风险元传递理论模型与应用研究

Energy Internet is a hot research topic and an important investment construction project in the domestic and overseas. Since the Energy Internet is characterized by deep fusion of power and information systems, massive data and dynamic and bidirectional risk transmission, we propose a four-dimension structure model of risk element transmission including object analytical dimension, transfer path dimension, method dimension and typical application dimension. In this model, through the object analysis of Energy Internet, the relevant subject risk elements can be identified based on electric power and information infusion and be quantified by TPL three-dimension quantification model. Furthermore, we make a deep research on risk element transmission paths (chain, layer-type, network-type, implicit, chaos, bidirectional interactive) and establish a risk element disturbance and transmission coupling model based on electric power and information infusion combining the big data analysis and multi-objective optimization. The electric power planning and economic dispatch decision-making models based on information sharing are established from the angle of Energy Internet planning and operation. Lastly, risk element transmission models are established to solve some application problems such as, coordination and optimization of supply and demand balance in the Energy Internet under bilateral stochastic power system, optimal dispatch of electric power in the trend of advanced information technology integration, the collection of energy flow and information flow and value flow, information physics modeling and security management. In this project, we use software development tools to develop application software making the risk element transmission model more applicable. Besides, this project can enrich the Energy Internet risk management theory system.

能源互联网是当前国内外热点研究课题和重点投资建设项目。本项目针对能源互联网中电力系统与信息系统深度融合、海量数据、风险动态双向传递等复杂特性，提出风险元传递四维（对象解析维、传递路径维、方法维和典型应用维）结构模型。通过能源互联网对象解析，识别电力与信息深度融合下相关主体风险元；利用风险元TPL三维量化模型进行风险元量化；在深入研究能源互联网风险元传递路径（链式、层式、网络式、隐式、混沌式、双向交互式）的同时，结合风险元传递大数据解析、多目标优化等方法，建立电力和信息深度融合的风险元扰动与传递模型。针对能源互联网中双侧随机电力系统下供需平衡的协调优化，先进信息技术深入融合的电力优化调度，能源流、信息流和价值流三流归集和信息物理建模及安全等关键问题，建立相应的风险元传递模型。通过开发模型求解的应用软件，从而使得风险元传递模型更具有应用价值。本项目可丰富和完善能源互联网风险管理理论与应用体系。

“能源互联网电力与信息深度融合的风险元传递理论模型与应用研究”项目（项目号：71671065）自2016年获批以来，相关工作稳步推进，目前已经顺利完成研究工作，研究成果全面超过预期。本项目针对能源互联网运行中电力与信息深度融合下风险管理面临的多样性及传递性，借助大数据、云计算及智能传感等技术，采用复杂系统、混沌理论、系统动力学等科学方法，从能源风险管理全局高度研究风险扰动和风险元传递效应。项目目前已完成全部四个方面的研究内容：①能源互联网电力与信息风险元传递对象解析维研究；②能源互联网电力与信息风险元传递路径维研究；③能源互联网电力与信息风险元传递方法维研究；④能源互联网电力与信息风险元传递应用研究。研究团队按照项目申报书的年度研究计划制订了详细的工作计划，积极开展研究工作。为保证项目顺利完成，项目组采用“分组研究、定期交流”的模式，建立了周例会汇报制度，进行重点难点攻关，建立了考核激励机制，鼓励研究生积极参与研究工作。项目主要研究成果包括32篇学术论文和8项软件著作权，研究成果丰富、完整，具有较高的理论参考价值。经过本项目的研究，形成一套针对电力和信息的能源互联网风险管理理论体系，为能源互联网的建立和发展提供系统的理论支撑。