信息–物理–社会融合的智慧能源调度机器人及其知识自动化:框架、技术与挑战

着眼于能源5．0前瞻性基础理论，重点研究基于信息-物理-社会融合系统（eyber-physical．socialsystems，CPSS）的智慧能源调度机器人（robotofenergycontrol，RoboEC）群体及其知识自动化的关键理论方法。包括：构建面向下一代能源电力系统的平行CPSS理想框架及工程可行性框架体系；提出基于数据驱动及自校正引导方法的新型高精度镜像计算实验方法，实现镜像系统对真实物理系统的趋优引导；研究面向未来能源电力系统集中／分散调度模式下的知识自动化流程和平行机器学习方法，实现RoboEC群体的知识自我探索和群体智慧水平的自动提升；探讨平行系统与真实系统的交互协调收敛数学机理及实现CPSS大闭环的系统化设计方法，获得能源、信息、社会三者的深度融合方法和系统化工程设计方法。在后续研究过程中，不断完善基于平行CPSS架构的RoboEC研究平台，并提出可最终尝试将RoboEC投入到小规模实际工程进行运行测试。最后，分析了其面临的挑战，为中国在“能源4．0”到“能源5．0”的技术发展之路上先行一步提供借鉴和思考。

基于信息-物理-社会系统融合和群体机器学习的弱中心化微元网:理论研究与关键科学问题分析

以研发分布式可再生电源高渗透率环境下的智能调度系统为最终目标,系统地开展基于信息-物理-社会融合系统(CPSS)和群体机器学习的微元网调度与控制关键技术的研究.针对"弱中心化"的微元网所具备的自组织演化特性、高度独立性、高效协同性和自主学习性等技术特征和工程需要,采用复杂网络理论、群体机器学习、演化博弈论及基于CPSS的平行系统等先进理论工具,重点攻关如下科学问题:如何依赖信息有限、可控性弱、容量微小、广泛分布的大量群体单元来实现一类复杂系统的整体最优调度与控制决策.基于此,分别研究了基于CPSS的微元网自组织耦合网络建模方法、微元网自组织演化稳定性分析及其稳定控制系统、独立网元的高度自治式群体智能决策方法及微元网间多元协同演化博弈和群体智能决策理论,力争在复杂网络博弈论与群体机器学习交叉点上寻求创新性突破,实现复杂系统环境下群体知识涌现和群体智能决策水平的大幅提升.基于此,最后探讨了微元网CPSS软件平台的研制及工程应用实践,并对其未来的发展和面临的技术挑战分别进行了展望和分析,以期能在未来智能电网示范中进行工程应用.

面向非完全理性用户的多元充电站优化调度策略

电动汽车(EV)充电站是为用户提供充电服务并为电网提供能量聚合调节能力的中心,需要在保障用户需求的基础上实现各方利益的均衡。文中立足包含常规负荷、储能及分布式新能源(DRG)的多元充电站(MCS),设计激励用户参与调节的充电价格机制,并分别基于期望效用理论(EUT)和前景理论(PT),建立用户选择的理性和非完全理性模型。采用模型预测控制(MPC)方法,提出了兼顾充电站运营经济性和调节灵活性的调度策略,并通过虚拟变量的设置,将双层优化转化为单层优化,减少了计算时间。基于面向真实人的实验,验证了非完全理性模型在预测用户行为上的优势。优化仿真实验中,文中所提出的融合社会-物理方法的调度模型在电网指令跟随、经济性优化等方面均表现出了良好的性能。

社交物联网研究综述

物联网的理论、技术和应用已成为学术界的研究热点,拓展物联网的研究,需要来自各个领域的创新.近年来,基于社交网络与物联网相融合的研究,逐渐形成了物联网领域内一个新的研究主题——社交物联网.社交物联网从物联网的不同层面来应用社交网络的研究成果,进而解决物联网研究中的具体问题,为物联网的发展带来了新的机遇.当前,社交物联网的概念并不统一,研究内容也较为分散.该文通过对社交物联网的系统性梳理,进一步总结归纳了社交物联网的主要研究内容.首先该文给出了社交物联网的一般性定义,并探讨了社交物联网的研究意义和主要研究方法,然后分析了社交物联网的模型,并讨论了社交物联网的实现方法,接下来介绍了社交物联网的应用,最后展望了社交物联网的研究重点.该文总结了社交物联网的理论体系,为物联网的理论、技术和应用提供了新的研究视角.