问题:在能源转型加速背景下,风电、光伏等新能源出力波动大、可预测性弱,给传统电力系统的计划与调度带来压力,既影响电网安全,也抬高运行成本。现有调度方法对不确定性刻画不足,难以兼顾稳定性与经济性,成为新能源高比例接入的瓶颈之一。原因:新能源出力与负荷、气象等因素高度对应的,有功与无功存在复杂耦合,导致系统状态变量波动幅度大、边界条件多变。传统线性或经验模型难以覆盖多维不确定性空间,安全裕度过大降低经济性,过小增加运行风险,需要更精细的数学描述与优化方法。影响:据专利内容,该方法通过构建兼顾有功与无功耦合的多面体数学模型,更准确刻画新能源出力的不确定性,并通过样本识别与自适应分区形成覆盖完整不确定性空间的分区集合。每个分区建立线性化映射模型,将不确定性映射至系统状态变量,提高复杂工况下电网行为的可预测性。同时基于最坏情况分析设置自适应安全裕度的鲁棒安全运行约束,降低极端波动引发的运行风险,提升系统抗扰动能力与经济性。对策:该专利将各分区约束纳入两阶段最小最大鲁棒优化框架,形成安全性与经济性统一优化的调度方法。技术路径体现从“静态假设”向“动态不确定性管理”的转变,可用于新能源高比例接入地区的日内与实时调度,也为跨区消纳、储能协同、灵活性资源配置提供可扩展的算法基础。作为产学研联合成果,该方法可与电网数字化平台、气象预测系统、储能控制策略协同,提升电网运行精细化水平。前景:随着新能源占比持续上升,电力系统将从“以电源为中心”向“源网荷储协同”转型,对调度精度与响应速度提出更高要求。具备不确定性刻画与鲁棒优化能力的调度方法,有望成为未来电网调控体系的重要组成部分。该专利不仅为技术研究提供新的模型框架,也为行业探索高比例新能源接入下的安全稳定运行积累工程方法。
能源转型的关键在于技术路径的持续演进。面对新能源接入带来的不确定性挑战,单靠经验调度或粗放管理已难以为继,精细建模与智能优化将成为未来电力调度的核心能力。华南理工大学这项研究的意义不仅在于提出可行技术方案,更在于以数学严谨性应对系统复杂性的方法论。由实验室模型走向电网调控实践,还需落实工程化转化。但可以预见,率先掌握新能源不确定性调度核心技术者,将在新型电力系统建设中占据主动。