工学院工业工程与管理系团队荣获日内瓦国际发明特别展金奖

2022年3月28日，“日内瓦国际发明特别展”评审结果公布，北京大学工学院宋洁教授，何冠楠助理教授以及工学院博士生金瑞杨，本科生张育恒的项目荣获金奖，成为北京大学工学院在日内瓦国际发明展中收获的首项金奖。日内瓦国际发明展创办于上世纪的1973年，截至2022年已成功举办48届，是全球举办历史最长、规模最大的发明展之一。

该获奖项目旨在为海量异构数据接入环境下储能及分布式电源的分散控制决策提供解决技术策略。为贯彻落实我国“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的气候变化应对战略，着力发展以风电、光伏为代表的分布式非碳基能源技术产业，成为提升需求侧能源综合利用效率的必由之路。然而，海量分布式能源正在模糊发电与负荷的边界，能源电力的时空分布特性与物理结构形态面临根本性变革，以新能源为主体的新型电力系统技术已成为国际能源科技的新赛道。

储能技术被广泛认为是电动交通载运、数据通讯、机器人、智能制造等国家安全相关支柱产业的共性关键技术，同时储能能够有效平抑风光等可再生能源发电的随机波动，是实现未来高比例大规模可再生能源友好并网与全额消纳的必要手段。

分层式储能调频控制技术架构示意图

为解决分布式储能参与电网频率调节的问题，宋洁团队创新性地结合集中式与分布式架构的优势，基于电力大数据以及物联网技术，提出了分层式储能优化控制架构，并通过一致性控制算法调度不同区域下的分布式储能系统参与电网调频，在实际运营过程中通过考虑储能老化的经济性评估从而优化储能的充放电策略。

分布式光储有望成为未来微电网、工商业虚拟电厂等运营商的重要调控资源，有效提升用户终端高可靠性能源安全，然而数以亿计的分布式光储将产生TB级海量数据，传统主站集中的通信控制方式难以适用于大数据的场景。为此，团队创新性地提出光储驱动微电网的分层式边缘智能控制技术，通过云-边缘计算协同实现光储灵活性资源的高效互动与协同优化，并研发了相应仿真控制系统。

光储联合控制三层架构示意图

获奖团队的研究成果已获得中国授权发明专利4项、美国专利1项、软件著作权1项，在 Nature Energy、Nature Communications、IEEE Transactions on Smart Grid、IEEE Transactions on Engineering Management 等国际高水平期刊上发表论文30余篇。

储能辅助调频技术应用示范项目

团队提出的储能辅助优化调频技术协助南方电网公司开发的储能系统已成功应用于中国南方电网下的广东南沙、韶关、平海地区，显著提高了调频综合性能，储能的全寿命周期收益提升约12%，增强了储能在电网调频市场的竞争优势，进一步稳定了地区电网频率，为电网系统安全稳定作出了重要贡献。

中国应用省份光伏消纳与碳减排效果图

团队已联合北京智道合创科技有限公司将光储驱动微电网的边缘智能控制技术应用于中国河北、河南、江苏等多个省级电力系统。经测算，2020年，此项技术全面应用能够减碳1.3-2亿吨，约占全国年碳排放总量的2%。该技术还在美国德州奥斯汀Pecan Street、澳大利亚AusGrid等地区开展测试，能够显著提升不同地区微电网供电可靠性和经济性。

团队成员

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