文/肖延胜
2018年3月22日,首届长城世界可再生能源论坛如期举行。在论坛上,国家能源局新能源和可再生能源司副司长李创军声称,下一步国家动力局将大力推进新能源规模化开展。然而新能源规模化并网和多直流馈入/馈出使得我国局部电网转动惯量大幅下降,大功率扰动事件下的频率稳定问题凸显为低惯性电力系统的严峻挑战。湖南大学博士生导师文云峰一直致力于此项研究,旨在通过不断精进的科研为电力事业做贡献。
2006年文云峰以优异的成绩被四川大学电气工程及其自动化专业录取,开始了他十余载的电学科研事业。本科毕业后,文云峰被保送到浙江大学直接攻读博士学位。近些年来,文云峰主要从事低惯性电力系统频率稳定在线智能化评估与调度控制、综合能源系统能量优化管理等领域的研究工作。目前已发表SCI/EI学术论文40余篇,主持国家自然科学基金、电网公司委托项目等6项课题,参与国家973计划、863计划等10余项纵向及横向课题。曾获王国松学术奖、浙江大学优秀博士学位论文(提名奖)、王国松优秀博士学位论文(提名奖)等荣誉,入选重庆市留学回国人员创业创新支持计划。“科研不在一时,是一辈子的事情。”这是文云峰总是挂在嘴边的一句话。正是这种坚持不懈的科研精神引领文云峰在科研之路取得优异的成绩。
工作中的文云峰副教授
针对新能源规模化并网和多直流馈入/馈出,电网公司当前仍采用基于时域仿真的离线分析工具,存在计算量大、运算耗时长等固有缺陷。这种方法已经难以满足低惯性电力系统多重不确定因素(例如新能源、负荷波动)和海量预想事故(直流闭锁故障、大机组跳闸等)“组合数爆炸”下的频率稳定快速评估需求。为指导电网运行人员快速和准确地把握低惯性电力系统频率的稳定特性,有效制定稳控措施,避免或减少切机、切负荷,文云峰领导其科研团队针对“低惯性电力系统频率稳定在线智能化评估与调度控制”这一紧迫和前沿科学问题开展了大量研究工作。通过不断研究,文云峰从理论上推导出了含多端直流电网及高比例新能源的交直流混联电力系统的转动惯量和备用充裕度模型;在此基础上,文云峰与团队提出了计及频率动态特性的机组组合模型,该模型的应用可缓解弱惯量系统对转动惯量和一次调频容量的依赖,对于降低运行成本、减少弃风具有指导意义。百尺竿头更进一步,他又构建了计及频率稳定的异步送/受端电网协同优化运行方法,该方法可有效提升弱惯量交流系统的频率响应能力。通过他的不懈努力,取得的科研成果为低惯性电力系统电源与网架协调发展提供了理论与技术支持。同时,文云峰的科研成果也得到了国内外广泛的关注,研究成果在异步互联格局下四川电网“十三五”规划网架的多适应校核与修编中获得应用。
随着能源危机和环保压力的日益剧增,能源生产和消费模式正在发生重大转变。发展电、气、热等多能互补、综合利用的能源消费模式成为当前我国面临的必然选择。为实现多能流的互补协调,迫切需要充分考虑电、气、热等多种异质能源子系统之间的物理互联和信息交互,协同开展综合能源系统的能量优化管理。文云峰领导其科研团队正在这一新的方向上开展持续的基础研究工作,经过不懈的努力,文云峰在国际上首次提出了计及分布式储能校正控制策略的电网安全约束最优潮流与机组组合模型与方法,解决了严重事故下潮流短期紧急过载的校正控制难题,增强了电力系统在潮流严重过载事件下的柔韧性,有关该研究的系列论文发表在IEEE Transactions on Power Systems,受到多位IEEE成员的正面评价。针对多主体决策环境下的多能流综合管理,文云峰提出电网与天然气等能源网的分布式协同运行调度方法,降低了模型复杂度和求解难度,避免了多能流系统的维度灾和海量通信问题。有关能源系统的能量优化管理的预期成果对于实现异质能量流的多时空尺度高效综合利用与互补协同,有效调控综合能源系统的经济和风险水平具有重要意义。
多年的科研经验,让文云峰深深地感慨道:当科技快速发展,电力事业如果想要跟上科技发展的步伐,就需要像我们这样的科研人大量进行理论与实践研究,得到创新性的科研成果。文云峰用自己的亲力亲为诠释着“科研不在一时”的真谛。
2018年6月,文云峰作为“引进人才”加入湖南大学电气与信息工程学院,任副教授/博士生导师,在中国工程院院士罗安教授领导的“电能变换与控制”学术团队开展研究工作。文云峰希望在他的努力和带动下能够有更多的年轻人了解并热爱低惯性电力系统稳定性智能化评估与调度控制、综合能源系统能量优化管理等领域的研究。
目前文云峰已构建低惯性电力系统和综合能源系统的模型库和算法库,编制了仿真分析程序,并开展了大量的算例测试工作。他将依托湖南大学的科研资源,在未来带领科研团队立足低惯性电力系统和综合能源系统的基础前沿科学技术问题,进一步揭示新能源规模化并网、多直流异步和多能流交互对系统安全稳定性和经济性的影响机理,探索基于大数据和深度学习技术的在线智能化稳定评估方法,提出提升系统安全稳定性的先进调度控制技术。只有不断开展科研,不断壮大科研团队,为团队注入新鲜血液,才会使电力事业快速发展。文云峰一直坚持这样的信念,与团队一同前行。
长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。我们相信:在湖南大学的支持下,文云峰必将带领团队开拓出一片新的天地。