主动配电网协调控制的信息物理融合机理研究

The active distribution network (ADN), which could have a high-penetration of intermittent energy, is an effective approach to achieve large-scale applications of distributed generation. However, the technology of coordination control in active distribution network is the bottleneck of its widespread use. Cyber-physical system (CPS) could remove the gap between the physical model and the cyber model in control system, as well as seeking the optimal control by the combination of the information and physical characteristics. The research focuses on the coordination control of the active distribution network with the penetration of intermittent energy, in the theoretical framework of cyber-physical system, has a deep study of the interaction between cyber system and physical system under the coordination control of the active distribution network, explores the integration of the physical system and cyber system, introduces the formal method to realize the formal specification and verification of the operation logic, state transition and information exchange processes of the coordination control, and forms the mechanism analysis and verification basis of the cyber physical system for the coordination control of the active distribution network. The research is on the cutting edge of the smart grid, which not only has high performance in theoretical research, but also has broad prospects in.popularization and application.

主动配电网可以较好地消纳间歇式能源，是实现分布式电源规模化应用的一种有效手段。但是，如何实现主动配电网的协调控制技术是制约其应用的瓶颈。信息物理融合系统可以消除控制系统的信息模型和物理模型隔阂，深度融合系统内的物理特征与信息量以寻求整体的最优控制。本项研究针对间歇式能源接入的主动配电网协调控制，在信息物理融合理论框架下，深入研究主动配电网协调控制的信息系统与物理系统的交互影响，探索主动配电网协调控制的信息与物理的融合机制，构建基于信息物理融合的主动配电网协调控制架构体系与实现方法，并引入形式化方法实现其协调控制的动作逻辑、状态转换及信息交互过程的形式化表达与验证，形成主动配电网协调控制的信息物理融合系统的机理分析与验证基础。本项研究是智能电网领域具有挑战性的前沿课题，不仅在理论上具有先进性，在应用推广方面也具有广阔的前景。

信息物理系统是计算、通信以及控制技术深度融合面向解决复杂工况的新技术，主动配电网可以较好地消纳间歇式能源，是实现分布式电源规模化应用的一种有效手段，主动配电网协调控制涉及到信息数据与物理设备、信息流动与物理过程相互交织的复杂场景，信息物理融合系统可以消除控制系统的信息模型和物理模型隔阂，深度融合系统内的物理特征与信息量以寻求整体的最优控制。本项目针对间歇式能源接入的主动配电网协调控制，在信息物理融合理论框架下，深入研究主动配电网协调控制的信息系统与物理系统的交互影响，探索主动配电网协调控制的信息与物理的融合机制，构建基于信息物理融合的主动配电网协调控制架构体系与实现方法，并引入形式化方法实现其协调控制的动作逻辑、状态转换及信息交互过程的形式化表达与验证，形成主动配电网协调控制的信息物理融合系统的机理分析与验证基础。取得的成果有：首次提出主动配电网协调控制的信息物理交互机理与形式化验证，完成相应的研究报告。培养硕士8名，博士6名，在国际学术期刊、国际会议及国内核心期刊上发表论文13篇，其中，SCI收录7篇、EI收录5篇，申请国家发明专利5项，形成中国电工技术学会团体标准1项（已发布）、中国电机工程学会团体标准1项（完成报批稿），项目成果在配电自动化测试系统中实现初步应用，主动配电网的协同控制技术支撑获得支撑上海市技术发明一等奖1项、中国电力科学技术进步一等奖1项以及广东省科技进步奖二等奖1项中的相关创新点。.本项研究是智能电网领域具有挑战性的前沿课题，不仅在理论上具有先进性，在应用推广方面也具有广阔的前景。本项目的技术突破将对未来云边协同高度信息化条件下的大规模间歇式能源接入配电网的运行与控制提供有效的理论支撑。