矢志电力研究 铸就多彩人生—— 记华北电力大学经济与管理学院教授、博士生导师刘敦楠

◎ 文/皋 山

刘敦楠长期从事电力市场、能源互联网相关科研工作，在电力市场、能源互联网、电力大数据、电力系统经济运行等领域积累了诸多研究成果，作为负责人先后承担国家自然科学基金面上项目1 项、国家社科基金重大项目课题1 项、国家重大研发计划子课题1 项、国家能源委员会咨询项目1 项、国家自然基金青年项目1 项；自主开发的调度/交易系统系列成果应用于7 个省份，“电力市场信用评价体系”在国家电网多个省推广。此外，他牵头的研究团队全程参与需求侧资源市场化交易3 大示范工程，积极推动虚拟电厂、源网荷互动、绿电交易等新兴主体参与交易的市场机制建设工作。同时，他还担任《电力系统自动化》《电网技术》《电力建设》等国内高水平期刊专栏主编，主持完成多次专栏论文发表，获评2020 年《电网技术》优秀编委；在《电力系统自动化》等国内外权威期刊以及国际会议上公开发表论文100 余篇，其中SCI 期刊20 余篇；获得省部级科技进步奖5 项、社会力量奖30余项，日内瓦国际发明金奖1 项、银奖2 项；获得发明专利授权23项，受理38 项；获得软件著作权15 项；出版专著4 本。

提名发明创新一等奖

世界上很多大型奖项都设有提名奖，如奥斯卡提名奖、我国的百花奖提名奖。提名奖是指在评选某个奖项或选举前提出有当选可能的人或事物名称，一般设置数量较少，获奖者水平通常需要达到奖项评选的最高要求。

2020 年，虽然新冠疫情影响着中华大地，给人们的心情蒙上了阴影。刘敦楠研究团队负责的“高比例可再生能源接入下电网多级协调调度关键技术研究”有幸被提名为发明创新一等奖。

能源电力是事关国计民生的基础性行业，科学的电力调度技术是提高能源资源优化配置效率的关键手段。随着我国电网规模的扩大与电网互联的发展，区域、省级、台区等多级电网协调优化问题日益凸显。同时，风电、光伏发电等可再生能源大规模并网接入，给电力需求侧响应、电力调度及电网的安全稳定运行带来极大影响。加上我国电力市场化改革逐步深入，多级电网复杂耦合特性与间歇性电源安全运行风险使得电力调度运行面临诸多关键问题，亟待开展新形势下电力负荷预测与识别技术、机组组合优化与功率分配技术、安全低碳调度模型、系统备用优化方法等关键技术。在此背景下，有必要研究多级电网实时调度优化技术，以有效应对系统内外多重不确定性对电力系统运行的影响。

研究团队聚焦高比例可再生能源接入下电网多级协调调度关键技术研究，通过开发超短期负荷预测系统、多级电网协调实时调度优化系统、多级电网调度反馈控制系统等，系统构建了电网多级协调调度关键技术体系与应用系统，较国外同类技术有着显著地优化效果。在超短期负荷预测方面，可实现预测精度达99.5%；在电网协调优化方面，实现多级管理、多时间维度、多机组类型、多优化目标等要素优化，较国内外同类技术更贴近电网调度运行实际工作；在电网调度反馈控制方面，通过系统应用实现月均CPS 合格率提高7%以上。该项成果取得了一种电力负荷曲线分段识别方法、一种基于机组动态分类的多级备用协调方法、基于区域控制偏差和机组发电偏差的调度反馈控制系统等发明专利，已在湖南、湖北、上海等国网公司省级调度中心开展应用，实现了精细化调度管理，提高了电网经济运行水平，有效降低了综合购电成本。

资料显示：多级协调优化充分发挥了网调、省调火电厂超前调节作用，有效提升了能源资源优化配置效率，社会效益显著；通过多家产业公司开展的技术创新成果应用，形成较大的经济效益。

随着新型电力系统建设，大规模新能源并网运行给电力系统实时平衡带来了挑战，该项目开发的电网多级协调调度关键技术具有广阔的市场应用前景，未来将收获更大的经济效益。

落实总书记重要指示

我国冀北地区高比例新能源接入与弃风电量增长并存，亟待研究源网荷储互动技术以解决新能源消纳面临的瓶颈。冀北电力公司与华北电力大学合作研究售电侧资源与新能源的供需友好互动技术，为提升新能源消纳水平提供新模式，亦为全面落实习总书记“关于推进北方地区冬季清洁供暖”的重要指示提供支撑，有效解决区域能源—经济—环境协调发展面临的问题。

在实际研究过程中，刘敦楠带领团队依托国家自然科学基金等重要项目，历时7 年产学研攻关，针对售电侧资源促进高比例新能源消纳面临的技术挑战，创新研究售电侧资源聚合调控消纳新能源的关键技术，减少冀北地区弃风弃光，有效提升新能源消纳水平，同时促进清洁供暖、储能、电动汽车等售电侧新兴市场主体的发展。

作为项目研究工作负责人，刘敦楠在弃风曲线预测技术、弃风曲线追踪技术、售电侧资源聚合技术、全过程精益管理及推演仿真技术等方面开展了创新研究，提出并研发了售电侧高比例新能源消纳的关键技术，在项目研究成果产出过程中起到了关键作用。该项目已成功应用到张家口可再生能源示范区、冬奥场馆、张家口大数据企业、冀北电力交易中心等单位。截至2020 年底，累计完成绿电交易电量11.76 亿千瓦时，培育市场主体2009 家，释放改革红利19.1 亿元。周孝信院士评价该科技成果达到了国际领先水平。

作为研究与应用并重的专家教授，刘敦楠诸多成果研究成功后都给我国电力市场带来了可喜的变化。据介绍，随着“云大物移智”技术的发展，大数据在能源变革中的作用日益凸显。电力大数据不仅仅是技术进步，更是涉及整个电力系统在大数据时代下发展理念、管理体制和技术路线等方面的重大变革。他负责研究的“基于大数据的电力市场增值服务”，聚焦电力交易中心运用电力大数据进行管理及服务优化过程中面临的关键问题，探究电力市场大数据采集、存储和分析处理技术，基于多源电力交易大数据展开信用评价指标体系构建及应用，提出电力市场交易数据挖掘与全过程合规性平行监测技术，评估供需互动下电力市场运营风险分析，并结合华中电力交易市场现状开展应用，帮助市场成员获取关键信息、提升电力市场运营水平；先后开发出基于数据挖掘的电力市场交易全过程合规性平行监测技术、基于多源电力交易大数据的市场主体信用自适应动态评价模型、供需互动下电力市场运营风险分析识别和预警技术、电力市场大数据信息服务模式设计及定价等成果。

针对传统调度模式在协调调度的效率及低碳环保方面存在的问题，刘敦楠致力于凝练和开拓电力系统优化调度这一具有广阔应用前景的研究方向，在电力系统调度运行及调度反馈控制系统等方面取得了开创性发明成果。

在教学研究领域里，刘敦楠也成绩显著。他参与建立的经济管理、电气、能源与动力、可再生能源等多学科构成的跨专业科研团队，带动了电力系统等相关行业的技术进步和产业发展，促进了高层次人才的培养，建立了具有国际竞争力的研究团队。这是他自豪而多彩的电力研究人生，也是他对经济社会做出的重要贡献。