記者/李國(guó)良

陳皓勇教授

壯志在胸，理想在懷，即使前路并不平坦，也阻擋不了他的探索之路。長(zhǎng)期以來(lái)，他圍繞復(fù)雜電力（能源）系統(tǒng)建模、分析、優(yōu)化與控制的核心學(xué)術(shù)領(lǐng)域，深耕探索，砥礪前行，并始終堅(jiān)持“從0 到1”的核心基礎(chǔ)理論與方法的原始創(chuàng)新。他就是中國(guó)電力領(lǐng)域的探路者之一——陳皓勇教授。

著眼前沿——追尋科研夢(mèng)

夢(mèng)想如海，不忘初心，方得始終。1975 年出生的陳皓勇，1990 年考入西安交通大學(xué)少年班，年少時(shí)，便深刻認(rèn)識(shí)了科技的力量。當(dāng)他進(jìn)入電氣工程專業(yè)學(xué)習(xí)并與電力科學(xué)產(chǎn)生交集時(shí)，便暢想著中國(guó)電力的未來(lái)發(fā)展，并為此奮力拼搏、埋首前行。那一年，他，17歲！

人生的軌跡往往是由一些偶遇決定的。陳皓勇的一次偶遇，成為了他科研人生的起點(diǎn)。1994 年，陳皓勇結(jié)識(shí)了我國(guó)著名電力系統(tǒng)學(xué)者、中國(guó)科學(xué)院院士王錫凡教授，成績(jī)優(yōu)異的他，在1995 年成為王錫凡教授的學(xué)生，并在老師的嚴(yán)謹(jǐn)指導(dǎo)下，開(kāi)展電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃、優(yōu)化調(diào)度和電力市場(chǎng)等領(lǐng)域的研究，最終于2000 年高質(zhì)量地完成了博士學(xué)位論文并留校任教。他主持和參與國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“我國(guó)電力市場(chǎng)的電價(jià)理論、交易機(jī)制及其模擬研究”、國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目“電力系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化和綜合資源規(guī)劃的協(xié)同進(jìn)化算法”、國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目“電力市場(chǎng)交易制度的實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究”等多個(gè)電力系統(tǒng)領(lǐng)域的國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目。

2006 年，陳皓勇被調(diào)到華南理工大學(xué)任教，他仍然將科研放在首位。先后主持了國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目“電力系統(tǒng)調(diào)度與控制”、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“綜合能源系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型及規(guī)劃、運(yùn)行基礎(chǔ)理論研究”等研究，并主持完成了一系列國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目、教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等。除基礎(chǔ)理論研究外，他還與國(guó)家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、廣東電網(wǎng)公司、海南電網(wǎng)公司等企業(yè)密切合作，主持和參與了國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展（863）計(jì)劃項(xiàng)目“多類(lèi)型新能源發(fā)電綜合消納的關(guān)鍵技術(shù)”、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“支撐20%新能源電量占比場(chǎng)景下的電網(wǎng)智能調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)”和“高比例可再生能源并網(wǎng)的電力系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)行基礎(chǔ)理論”、南方電網(wǎng)公司重大科技項(xiàng)目“規(guī)?；`活資源虛擬電廠聚合互動(dòng)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)研究”等一系列重點(diǎn)項(xiàng)目。

作為探索者，陳皓勇的創(chuàng)新能力毋庸置疑?！皡f(xié)同進(jìn)化算法”就是其創(chuàng)新的見(jiàn)證者之一。協(xié)同進(jìn)化算法借鑒自然界中的協(xié)同進(jìn)化機(jī)制，在傳統(tǒng)單物種進(jìn)化算法的基礎(chǔ)上引入生態(tài)系統(tǒng)的概念，生態(tài)系統(tǒng)中多個(gè)物種相互作用，共同進(jìn)化，從而使整個(gè)系統(tǒng)不斷演進(jìn)。他原創(chuàng)性地提出電力系統(tǒng)機(jī)組組合問(wèn)題的協(xié)同進(jìn)化算法，并將其成功推廣至電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化、電力市場(chǎng)的模擬和分析、電網(wǎng)規(guī)劃、電力系統(tǒng)頻率控制等不同問(wèn)題的求解。作為群體智能的一種代表性算法，協(xié)同進(jìn)化算法迄今仍為人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前，陳皓勇還在深入探索其在微電網(wǎng)、虛擬電廠、綜合能源系統(tǒng)等中的應(yīng)用。

基于博弈論的電力市場(chǎng)建模、分析與仿真研究是陳皓勇為電力系統(tǒng)發(fā)展做出的另一項(xiàng)重要貢獻(xiàn)。它解決了市場(chǎng)環(huán)境下傳統(tǒng)的統(tǒng)一優(yōu)化模型難以適用的難題，其核心技術(shù)已成功應(yīng)用于多省區(qū)（南方區(qū)域、江西、貴州、河南、湖南等）電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)和“西北電力市場(chǎng)綜合模擬系統(tǒng)”和“國(guó)家電力市場(chǎng)仿真系統(tǒng)”等的開(kāi)發(fā)。陳皓勇的多學(xué)科交叉研究思路，將博弈論引入工程領(lǐng)域，首次提出了基于博弈理論的電力系統(tǒng)協(xié)同控制思想。將每個(gè)控制器都視為獨(dú)立決策主體，通過(guò)其間的自組織競(jìng)爭(zhēng)達(dá)到均衡，抓住了多控制器協(xié)調(diào)問(wèn)題的本質(zhì)；將微分博弈理論首次應(yīng)用于電力系統(tǒng)頻率協(xié)同控制和最優(yōu)協(xié)調(diào)電壓控制。

立足實(shí)踐——探索變革路

近年來(lái)，陳皓勇將科研重點(diǎn)放在了“新能源電力系統(tǒng)”領(lǐng)域的研究和應(yīng)用，突破重重技術(shù)難關(guān)后，在新能源發(fā)電控制及仿真建模、新能源發(fā)電短期和超短期功率預(yù)測(cè)、新能源電力系統(tǒng)/微電網(wǎng)綠色調(diào)度、新能源電力系統(tǒng)的無(wú)功/電壓控制、新能源電力系統(tǒng)的有功/頻率控制等方面取得多項(xiàng)理論和關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新成果。在此基礎(chǔ)上，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建設(shè)了海南全國(guó)唯一省域智能電網(wǎng)示范區(qū)。在海南電網(wǎng)建立了第一個(gè)含多類(lèi)型新能源的電力系統(tǒng)多時(shí)間尺度魯棒調(diào)度系統(tǒng)，提高了電網(wǎng)消納新能源的能力，同時(shí)保證了調(diào)度方案的安全性和經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)優(yōu)化調(diào)度，在海南電網(wǎng)間歇性可再生能源滲透率逐年提升情況下，棄風(fēng)率逐年降低，實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電100%消納，提前實(shí)現(xiàn)海南清潔能源占比超50%的目標(biāo)。2016年，南方電網(wǎng)正式實(shí)現(xiàn)了世界首個(gè)同步電網(wǎng)分裂異步運(yùn)行的工程方案。在云南電網(wǎng)異步聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)期間發(fā)生了由大規(guī)模水電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)引發(fā)罕見(jiàn)的超低頻振蕩時(shí)，陳皓勇的研究為問(wèn)題的最終解決提供了理論支撐。隨著新能源大規(guī)模接入，這些前沿研究工作對(duì)于工程實(shí)踐的意義愈發(fā)重要，所取得的豐碩研究成果為我國(guó)新能源并網(wǎng)難題的解決提供了重要技術(shù)手段。

目前，他正在參與南方電網(wǎng)水風(fēng)光綜合基地的多級(jí)協(xié)調(diào)智能調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)，努力推動(dòng)云南成為南方區(qū)域靈活性資源中心，實(shí)現(xiàn)跨國(guó)跨區(qū)跨流域水風(fēng)光等可再生能源的多能互補(bǔ)利用，支撐云南建設(shè)“內(nèi)聯(lián)外通、融合互補(bǔ)”的樞紐型新型電力系統(tǒng)示范省。他提出的基于能量網(wǎng)絡(luò)理論的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行理論與方法引起廣泛關(guān)注，并在多項(xiàng)多能互補(bǔ)綜合能源示范工程中得到應(yīng)用，擔(dān)任國(guó)家能源局第一屆能源行業(yè)綜合能源服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化工作組委員并參與多項(xiàng)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂。2021 年3 月15 日，中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議提出“實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)?！痹谶@些科研成果的基礎(chǔ)上，陳皓勇進(jìn)一步提出了“分層集群的新型電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制”理論與方法，得到各方面的重視。

從古至今，科學(xué)技術(shù)與文化之間緊密相連，交互推進(jìn)。英國(guó)在17到18世紀(jì)成為科學(xué)研究的中心，并逐漸擴(kuò)展到法國(guó)、德國(guó)等其他國(guó)家。科學(xué)家們聚集在這些中心周?chē)?，逐漸形成了各自的科學(xué)學(xué)派。與之同時(shí)，在我國(guó)嶺南地區(qū)學(xué)術(shù)之風(fēng)大盛，形成了清代經(jīng)學(xué)史上占重要地位的“嶺南學(xué)派”。在當(dāng)今科學(xué)家精神盛行的新時(shí)代，嶺南地區(qū)的院校、學(xué)者們從“得風(fēng)氣之先”，到“開(kāi)風(fēng)氣之先”，直至“敢為天下先”，推動(dòng)了嶺南科技的革新與進(jìn)步。在陳皓勇看來(lái)，嶺南文化務(wù)實(shí)、創(chuàng)新、開(kāi)放、包容的精神正好與他博采眾長(zhǎng)、多元交叉的科研思維相得益彰。

作為嶺南的科技工作者，陳皓勇告訴筆者，2021 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予真鍋淑郎、克勞斯·阿塞爾曼和喬治·帕里西，表彰他們“對(duì)我們理解復(fù)雜系統(tǒng)作出開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)”，這說(shuō)明復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)已經(jīng)從‘邊緣科學(xué)’變?yōu)椤髁骺茖W(xué)’，“這是一個(gè)新紀(jì)元的開(kāi)端，中國(guó)傳統(tǒng)文化本來(lái)長(zhǎng)于系統(tǒng)思維，應(yīng)在吸收西方科學(xué)技術(shù)精華的基礎(chǔ)上進(jìn)行再創(chuàng)新。1978 年9 月27 日，交通大學(xué)杰出校友錢(qián)學(xué)森學(xué)長(zhǎng)親自撰寫(xiě)的《組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程》開(kāi)創(chuàng)了系統(tǒng)工程的中國(guó)學(xué)派。作為交通大學(xué)大家庭的一員，承續(xù)錢(qián)學(xué)森老學(xué)長(zhǎng)的學(xué)術(shù)遺志，基于多學(xué)科交叉的復(fù)雜電力（能源）系統(tǒng)研究大有可為，有望為新時(shí)期嶺南科技學(xué)派的構(gòu)建貢獻(xiàn)一份力量?！?/p>