来源:科学网 发布时间:2026/4/23 13:03:09
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Engineering大讲堂:智能电网与能源互联网

直播时间:2026年4月24日(周五)19:00—20:30

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会议简介:

在全球气候治理与技术创新的双重驱动下,能源体系正经历深刻变革,电力系统面临根本性重构。智能电网作为这一转型的核心支柱,凭借信息物理融合、分布式可再生能源接入及智能数据驱动等特征,正成为新型电力系统的重要支撑。然而,这一进程也带来了系统韧性、运行安全、稳定控制与市场机制等多维度复杂挑战。

本次会议聚焦智能电网在复杂环境下的关键科学问题与技术路径。针对极端天气频发对电力基础设施的严重威胁,会议将探讨覆盖信息物理系统的全周期韧性体系,涵盖实时灾害评估、数字孪生资源预配置及分布式控制等策略,并融合信息侧指标实现定量韧性评估。在低碳转型背景下,为应对产消者规模扩大带来的双向电力流动与碳责任分配问题,会议提出碳耦合电网费用引导的双层交互优化框架,实现电能与碳排放权的去中心化市场出清,统筹经济效率与碳减排目标。针对电力电子设备广泛接入导致的稳定性分析难题,会议将更新时变幅频特性下的功率响应分析范式,揭示多时间尺度动态特性及“电网功率储放”等新现象,为逆变型电源主导的电网稳定评估提供理论基础。此外,会议还关注智能电网信息基础设施面临的新型安全威胁,将探讨针对分布式电源测量模块的隐蔽攻击及其防御策略,并展示融合动态安全域与生成对抗网络的暂态稳定评估方法,实现高效、精确的实时态势感知。

上述研究从韧性提升、稳定分析、市场机制与安全防御等维度,共同推动了信息物理系统与技术经济维度的跨域融合。面向未来,深化工程、计算机科学与经济学的跨学科合作,将是构建真正坚韧、安全、可持续智能电网的关键。

会议主持人:

刘艳丽 天津大学 教授

Engineering《智能电网与能源互联网》专题执行主编

专家主题报告

19:00–19:20 | 《智能电网与能源互联网》专题介绍

基于空间划分与WGAN-GP的实用动态安全域边界快速生成方法绿

刘艳丽 天津大学 教授

报告摘要:

快速准确的暂态稳定性分析对电力系统运行至关重要。在高比例风电接入背景下,超平面表达的实用动态安全域在态势感知与系列优化问题中具有突出优势。获取精确实用动态安全域边界的前提是定位足量边界邻近点。为此,本文提出一种基于空间划分和WGAN-GP的PDSR边界快速生成方法。首先,基于动态安全域微分拓扑特性(域内无孔洞、边界紧致无纽结)的理论基础,提出空间划分法,计算边界所在临界运行区,大幅压缩临界点搜索空间并提升边界拟合结果的置信度;进而采用WGAN-GP模型通过学习小规模训练集数据分布快速生成大量临界点;最终基于最小二乘法拟合含超平面的PDSR边界。基于IEEE 39节点系统的算例验证了所提方法的准确性与高效性。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095809924003199

19:20–19:35 | 配电网产消者电-碳耦合端对端交易优化

向月 四川大学 教授

报告摘要:

分布式可再生能源的规模化并网推动了产消者涌现,使其成为配电网低碳转型的关键驱动力量。然而,产消者所具备的双向功率交互与碳属性耦合特征,使系统运行与决策的复杂性显著增加。传统方法往往将电-碳交易与配电网运行分离处理,导致市场结果与物理边界脱节,这一问题在交易规模扩大后愈发凸显。阐述了以碳耦合网络费用为中心的协同框架:从基于碳排放流模型与最优潮流模型的碳责任追溯及碳耦合网络费用设计,到产消者在网络费用激励下自主开展的电-碳耦合交易决策。在此框架下,通过将产消者的微观交易行为与配电网的宏观运行状态、碳排放责任有机联系起来,实现市场效率与系统安全的协同优化。这些进展共同为配电网中的电-碳耦合交易建立统一碳责任追溯与网络运行协同机制,为构建兼顾经济效率、低碳目标与物理安全的新型配用电系统市场化提供支撑。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095809925000165

19:35–19:50 | 面向恶劣天气的主动配电网信息-物理耦合弹性分析

李知艺 浙江大学

报告摘要:

主动配电网是新型电力系统的重要组成部分,其信息子系统与物理子系统在结构与功能上深度耦合。随着恶劣天气事件日益频发,这种耦合特性使得配电网的弹性分析工作面临更为严峻的挑战。面向这一挑战,首先对影响主动配电网信息子系统与物理子系统的恶劣天气事件进行分类,并分别分析各类型恶劣天气适用的数据驱动与模型驱动方法,以实现对其演变过程的针对性刻画;在此基础上,剖析恶劣天气对配电网电源、电力网、通信网及负荷等关键组成部分所造成的多维负面影响。本报告将着重阐明,在恶劣天气发生与应对的全过程中,信息-物理协同对于有效实施预防调度、校正控制及自愈恢复的重要意义;进而提出一种融合信息-物理耦合特性分析的广义定量弹性评估流程;最后,分别探讨信息子系统与物理子系统在恶劣天气环境下所面临的潜在弹性挑战,以期为构建更具弹性的主动配电网提供理论支撑与实践参考。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S209580992400626X

19:50–20:05 | 利用分布式电源针对智能电网中数据驱动算法的虚假数据注入攻击方法

刘增稷 南京邮电大学 讲师

报告摘要:

随着用户侧分布式电源的大量接入,智能电网的规模与复杂度持续提升,数据驱动算法在系统控制与运行管理中得到广泛应用,然而其安全性面临新型网络攻击的严峻挑战。针对现有虚假数据注入攻击多聚焦于通信网络数据篡改、且需依赖目标系统内部知识这一局限,本文提出一种基于生成对抗网络的黑盒攻击方法,该方法直接作用于分布式电源的测量模块,在测量点处注入虚假数据,无需了解目标算法的内部结构与参数细节,仅通过分析输入输出即可实施攻击。相比传统攻击方式,本方法更贴合实际网络空间安全场景中攻击者信息受限的条件。利用生成对抗网络学习正常数据的统计分布,所生成的攻击向量具有高度隐蔽性,能够绕过常规安全检测机制,同时通过实时调整与物理集成使攻击数据更接近真实运行状态,从而显著降低被基于重构或网络拓扑的异常检测方法识别的概率。为提升攻击成功率与计算效率,进一步设计了分片式攻击向量生成流程,有效抑制参数估计误差带来的不利影响。实验验证表明,该攻击方法能够有效破坏系统稳定运行,揭示了数据驱动算法在智能电网中应用时引入的重大网络安全风险。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095809924007070

20:05–20:20 | 高比例新能源交直流混联系统连锁故障关键线路识别

刘天浩 国网山东经研院 工程师

报告摘要:

为实现双碳目标,大规模新能源通过高压直流输电跨区外送已成为新型电力系统的核心发展形态,然而连锁故障引发的安全稳定事件,严重制约直流输电系统的有功外送能力,甚至可能诱发大规模停电事故。针对新能源强不确定性下风险评估的计算效率与泛化能力无法满足系统在线运行的防控需求问题,基于梯度提升决策树与改进频繁模式增长算法,提出了一种连锁故障风险快速评估与关键线路识别方法。实现了不确定运行条件下最大直流外送功率的快速预测,结合故障隶属关系实现连锁故障关键线路的精准识别。为高比例新能源交直流混联系统的故障精准防控、运行调度优化、电网规划建设提供理论依据与技术支撑。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095809925003650

20:20–20:30 | 交流讨论

专家介绍

刘艳丽 教授

刘艳丽,教授,国家级青年人才,天津大学国家卓越工程师学院副书记、国际工程师学院副院长,国家分布式智能电网国际科技合作基地常务副主任,担任IEEE PES“大电网安全评估中的大数据分析应用”分委会副主席、IEEE PES“电网信息物理系统协同运行”工作组秘书长,担任IEEE电力能源旗舰期刊Power and Energy Magazine副主编、Engineering智能电网专题执行主编等国际期刊编委。

向月 教授

向月,四川大学教授、电气工程系副主任,IET Fellow,四川省青年基金A类项目获得者。研究方向主要包括分布式资源聚合调控、车网互动、低碳能源市场化数智化等。系列研究成果发表在Nature子刊等期刊,H指数45,获得四川省自然科学一等奖等科技奖励。

李知艺

李知艺,浙江大学电气工程学院研究员(长聘)、博士生导师,浙江大学电力系统自动化研究所副所长,IEEE Senior Member,中国电机工程学会高级会员、中国电工技术学会高级会员。累计发表SCI/EI检索论文190余篇,据Google Scholar统计论文总被引9500余次(h指数58)。连续入选“全球前2%科学家”终身科学影响力榜单,入选中国科协科技智库青年人才计划;获中国电力优秀青年科技人才奖、中国能源研究会青年科技奖,Sigma Xi Research Excellence Award、ScholarGPS“全球前0.05%高影响力科学家”、IET Premium Award等奖励。主持国家自然科学基金面上项目与青年项目、国家重点研发计划子课题、国家科技重大专项子课题等各类型项目40余项。担任IEEE Trans. Smart Grid、IEEE Systems Journal 等期刊编委。

刘增稷 讲师

刘增稷,博士,南京邮电大学自动化学院,讲师。主要研究方向为智能电网与电力系统信息安全,聚焦数据驱动算法的攻击与防御技术、信息物理系统协同仿真及电力系统运行态势感知等前沿领域。近年来,作为项目负责人主持国自然青基项目“针对电力系统数据驱动算法的攻击与防御方法研究”,并参与国自然面上项目“基于稳定态势推演的新型电力系统运行方式知识发现与应用研究”。以第一作者在Engineering、IEEE Transactions on Smart Grid、中国电机工程学报等国内外高水平期刊发表多篇论文,已授权多项发明专利,内容涵盖对抗性网络攻击检测、窃电检测、网络攻击下风电机组一次调频控制及电力监控系统安全保护等。

刘天浩 工程师

刘天浩,毕业于山东大学电气工程学院,师从泰山学者特聘专家刘玉田教授,研究方向包括电力系统运行与控制、安全稳定分析、连锁故障分析,相关研究成果发表于Engineering,IEEE Transactions on Power Systems等期刊。现工作于国网山东经研院,从事新能源并网及输电网规划研究。

 
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