曹一家教授团队：为推进能源互联网和智能电网的建设提供新思路

人类经济、文明、工业高速发展的同时，也消耗了大量的石油、煤炭和天然气等常规化石能源，导致了能源危机和环境问题，为此，全球正进行一场以绿色工业为核心的第四次工业革命。电力工业作为基础公用事业，是这场革命取得成功的关键，而实现现代电力系统安全、高效、低碳和节能的优化调度是促进电力工业绿色改革的有效途径。受国家能源体制改革、电力市场改革、大规模新能源并网等影响，以及近年来人工智能技术、大数据、物联网技术、云计算、虚拟电厂等新技术的融合，现代电力系统调度不同于传统调度，面临一些新的问题和挑战。为应对大规模新能源并网对电力系统造成的威胁，同时能够把握新技术发展为电力系统调度带来的新契机，亟需提出现代电力系统的优化调度方法，为电力系统调度提供新的视角。

▲ 风-光-气-储虚拟发电厂结构框架

新能源发电的高比例接入、高压直流输电多点互联、柔性交流输电装置的不断并入、电动汽车充电设施的规模化使用等，使电网呈现出高度的复杂性、非线性与不确定性，增加了电网优化调度的难度。同时，发电企业、电网企业、用户侧海量数据的存储和实时分析、调度中心大规模数据信息的处理等给现代电力系统优化调度带来新挑战。如何在减少温室气体及污染物排放的前提下，提高电力系统调度的安全性、经济性、灵活性、互动性，提高可再生能源的消纳率，与用户形成良好的供需互动是智能电网调度亟需解决的问题。在大数据、云计算、人工智能等新兴技术蓬勃发展的背景下，智能电网调度呈现出不确定性因素增强、调度方式更加灵活、更加低碳环保、具有高信息化智能化等新的特征。

集中调度与发电企业自调度协调的新调度体系的基本框架

▲ 现代电力系统发电侧节能调度

用户群协调需求响应框架图

▲ 现代电力系统负荷侧优化调度

▲ 智能电网互动式节能调度

▲ 海岛微电网SCADA/EMS体系架构

现代电力系统正在朝着安全可控、清洁低碳、灵活高效、源网荷友好互动的方向发展，逐步形成高度智能化的电网。智能电网调度是现代电力系统调度的重要特征。未来电力系统调度将在电网运行状态全景可观测的基础上，形成电网运行状态全景过程化可观测数据，通过提炼观测数据的规律，基于大数据处理技术预测发电、输电、用电的特征，建立协调发电、输电、用电的电网区域自治模型和集中统筹调度策略，实现电力系统调度的自动化、信息化和智能化。

《现代电力系统优化调度》（曹一家等著．北京：科学出版社，2023.8）一书充分融合现代电力系统调度领域近20年的研究成果，从短期负荷预测、现代电力系统发电侧节能调度、现代电力系统负荷侧优化调度、智能电网互动式优化调度、现代电力系统新能源接入的有功与无功潮流优化调度、智能优化算法在电力系统调度中的应用、虚拟发电厂与微电网能源管理系统设计共七个方面介绍了目前电力系统行业的调度技术与方法。

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本书内容综合利用丰富的数据资源与人工智能手段，提升负荷时间序列预测的准确率，进行大数据驱动的控制与决策，将其融入电力系统调度体系，打造出高效的电力调度业务流程，助力自身决策，为推进能源互联网和智能电网的建设提供新思路。本书可供从事电力调度相关研究的科研人员、工程技术人员和研究生参考。

《现代电力系统优化调度》（曹一家等著．北京：科学出版社，2023.8）

ISBN 978-7-03-074799-0

责任编辑：魏英杰 张艳芬

针对现代电力系统调度呈现的特征和问题，本书试图从计算机信息技术和能源革命的新时代背景出发，重新审视电力系统调度框架，提供全新的解决思路。全书共8 章，包括现代电力系统调度的发展概况、短期负荷预测、发电侧调度、负荷侧调度、互动式调度、考虑新能源的电网调度、智能优化算法在电力调度中的应用、虚拟发电厂和微电网能源管理系统。

本书可供高等学校电力专业高年级本科生和研究生学习，也可作为广大电力系统调度相关专业技术人员的参考书。

（本文编辑：刘四旦）

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