2019年7月,国家科技部高技术研究发展中心印发了《国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项2018年度立项安排公示的通知》。东北大学牵头的“分布式信息能源系统的进化机理和设计”国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项获批立项,项目中央财政经费2627万。
一.项目简介及研究目标
变革性技术是指通过科学或技术的创新和突破,对传统技术、工艺、产品进行一种另辟蹊径的革新,产生重塑行业乃至全球经济的颠覆性进步。世界主要发达国家和地区普遍将发展变革性技术作为提升国家综合国力、科技创新力和产业国际竞争力的先导途径。
其中由东北大学牵头的“分布式信息能源系统的智能进化机理和设计” 国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项获批立项,国家拨款经费2627万。那么这个项目具体研究内容有哪些,又怎么会获得国家如此的重视呢?
针对分布式信息能源系统安全高效运行的重大国家需求,本项目以信息能源耦合建模和立体协同智能进化算法为基础,突破传统能源孤立分析模态和阿尔法零算法局限,研发自学习智能终端和自适应立体协同管控系统,实现“人-机-信-物”的群智优化和“自-互-群-云”的协同进化。
信息和能源耦合的分布式复杂系统
项目还依据信息能源模型、群智进化算法、横向端群协同、纵向网云互济和综合实验平台及功能验证划分为“信息能源耦合节点能量一致标度及其自适应持续进化建模”、“信息不完备动态时变博弈环境下的立体协同智能进化机理”、“信息-能源耦合网络可变拓扑状态下的分布式自学习协同趋优”、“信息能源终端-云平台的纵向联合能源调配方案及其可持续进化”,以及“分布式信息能源系统的全域智能进化仿真实验平台及现场功能验证”5个课题。
面向信息和能源耦合的分布式复杂系统,针对其能源节点的时空特性,构建能源节点为智能体的群智能源网络。突破阿尔法零算法的完全信息博弈环境局限,研究实时变化下的能源复杂系统的分布式智能进化机理,探索其智能进化的最优性和收敛性。开发由智能终端、拓扑结构网络、云平台组成的三层分布式仿真实验平台,采用群智算法建立能源网络群智模型,实现在环境和用户需求变化过程中能源节点运行和各类能源调配方案的可持续进化。
开发实时变化环境下的智能进化算法,建立分布式能源网络仿真实验平台支持20000个能源节点群智模型实时调整优化目标,使得系统能效比非智能进化方法提升20%以上,能源网络随机移除超过30%节点仍保持稳定;有密集动态热源的信息能源系统在制冷耗电量方面比传统恒温控制降低60%以上。
二.研究团队及工作基础
团队依托一个国家重点实验室和三个教育部重点实验室,联合南方电网科学研究院和中国能源集团低碳清洁能源研究所,在综合能源系统的智能进化计算、协同控制和优化安全运行方面有坚实的工作基础。
团队研究相关基础
各团队之间长期合作,在信息能源耦合系统建模、可再生能源安全稳定、信息能源系统优化运行、群智协同理论和方法等方向均具有较好基础。发表SCI检索论文300余篇,其中包括在IEEE汇刊及Automatica上发表学术论文200余篇,SCI引用2万余次;团队获授权美国发明专利30余项,欧洲发明专利20余项,中国发明专利200余项;团队曾获国家科技进步奖2项,国家技术发明奖2项,省部级科技奖励10余项。
项目负责人张化光教授长期从事综合能源系统的高效运行研究。承担过国家自然科学基金重大项目、重点项目以及国家科技支撑计划。
项目负责人张化光教授
张化光,东北大学教授,获得国家杰出青年科学基金、 “全国先进工作者”、“全国十大优秀博士后”。长期从事综合能源系统的智能优化学习控制与安全运行研究,多项理论成果均实现产业化。以第一作者出版英文专著3部;发表SCI论文413篇(其中在IEEE汇刊及Automatica上发表学术论文120篇),论文被SCI引用1万多次,有30篇论文入选ESI高被引论文;获得中国、美国授权发明专利153项,81项已授权。作为第一完成人,获得国家技术发明二等奖1项,国家科技进步二等奖1项、4项省部级自然科学一等奖,1篇论文荣获计算智能领域顶级期刊IEEE TNN最佳论文奖,另1篇论文获得国际控制论领域顶级期刊IEEE TC最佳论文奖,连续四年被评为汤姆森路透“高被引科学家”,7项技术发明分别获日内瓦国际发明展、匹茨堡国际发明展及纽伦堡国际发明展金奖。由于在综合能源系统的智能优化学习控制与安全运行领域所做出的突出贡献,被推选为IEEE Fellow。先后担任IEEE自适应动态规划技术委员会创始副主席及主席职务,担任控制领域和智能领域7个国际著名期刊的副主编或编委,担任中国自动化学会能源互联网专委会主任。
课题负责人之一 孙秋野教授
入选科技部创新人才推进计划,科技创新领军人才,享受国务院政府特殊津贴,教育部新世纪人才,辽宁省领军人才,辽宁省百层次人才。担任PES 中国区副主任,自动化学会能源互联网委员会秘书长等。
其实,不难理解,在一个团队成功的背后,一直离不开的是学校的大力支持。
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