复杂能量系统的先进控制与优化

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可再生能源如风和太阳能的应用已成为许多国家的不可避免的选择，以实现可持续和健康的经济发展[1]．然而，由于可再生能源的间歇性特性，将更大比例的可再生能源纳入电网的问题变得突出。目前，协调能力较弱的能源系统严重影响了电力系统运行的灵活性[2]．结果，这导致开发通过开发包括风，太阳能，热和能量存储的多元素系统来整合高比例可再生能源，以允许不同能源资源的集成和协调[3.]．多energy系统的主要挑战是具有多空间和多型尺度的复杂性。与传统的电力系统相比，在建模，操作和规划方面，复杂能量系统的控制和优化变得更加困难[4，5]．复杂能源系统的主要目的是协调各种分布式能源(DERs)、储能系统和电网的运行，以确保其可靠性，同时降低运行成本，实现最佳经济效益。共收到来自不同研究领域的论文58篇。评审结束后，共有29篇论文被录用(录用率约为50%)。

这些论文可分为四组。第一组文章的重点是控制方法。G. Sun和Y. Xu的论文《基于有限时间观测器的未知类隙滞后切换系统自适应控制》研究了一类严格反馈形式的不确定切换非线性系统的有限时间观测器问题。G. Wang等人的论文《A decentralization Energy Flow Control Framework for Regional Energy Internet》提出了一种用于区域能源互联网的去中心化能量流控制框架。本文研究了y - w的“大型风电复杂能源系统有限控制集模型预测控制”。Shen等人提出了一种策略，优化具有电流大小误差的值函数来预测网侧变换器的开关状态。R. Liu和X. Gao在论文《类冲隙迟滞非线性系统的神经网络辨识与滑模控制》中，针对类冲隙迟滞非线性系统提出了一种新的神经网络滑模控制方法。M. Khooban等人的论文“零排放轮渡中氢燃料电池系统的跟踪控制”提出了一种新的改进的反步控制器来稳定微电网电压和电流。论文“基于稳态分析和输出电压最小化控制策略为电动弹簧在多种可再生能源的智能电网“y .邹等人提出了一个通用稳态分析和最小补偿电压控制方案的第二代电动弹簧在电力系统间歇性可再生能源的大量渗透。 The paper “Boost Converters’ Proximate Constrained Time-Optimal Sliding Mode Control Based on Hybrid Switching Model” by A. Taheri et al. proposed a proximate constrained time-optimal sliding mode controller based on the hybrid dynamical model of the converter and geometrical representation of its corresponding vector fields. The paper “Adaptive Fixed-Time Sliding Mode Control for Uncertain Twin-Rotor System with Experimental Validation” by L. Shen et al. proposed an adaptive fixed-time control scheme for twin-rotor systems subject to the inertia uncertainties and external disturbances. The paper “Frequency Regulation and Coordinated Control for Complex Wind Power Systems” by C. Guo et al. presented a variable coefficient coordinated primary frequency regulation scheme for a synchronous generator and doubly fed induction generator. The paper “Homeomorphism Mapping Based Neural Networks for Finite Time Constraint Control of a Class of Nonaffine Pure-Feedback Nonlinear Systems” by J. Zhang et al. proposed a finite time adaptive law for training weights of neural networks. The paper “Variable Speed Pump Storage for the Mitigation of SSR in Power System with Wind Generation” by F. Ye et al. presented a new method of using a doubly fed induction machine based system of a variable speed pumped storage plant to mitigate SSR in the power system with high penetration of wind generation.

第二组出版物是关于优化方法的。B. Wang等人的论文“A Competitive Swarm Optimization based technology economic Optimization with Appliance Scheduling in Domestic PV-Battery Hybrid Systems”研究了一个在有限范围内最小化能源成本、最大化可再生能源渗透率和提高用户满意度的技术经济优化问题。L. Yang等人的论文《A Selection Hyper-Heuristic Algorithm for Multiobjective Dynamic Economic and Environmental Load Dispatch》提出了由火电机组、风力发电机组、光伏发电机组和储能系统组成的动态经济和环境负荷调度模型。M. Mou等人在《An Optimal Allocation Strategy for Multienergy Networks Based on Double-Layer nondominant Sorting Genetic Algorithms》一文中提出了一种优化分布式发电分配、提高系统经济性的最优分配策略。黄伟等人在《基于矩阵建模方法的CCHP-ORC系统互补配置和最优能量流》一文中提出了一种矩阵建模方法来建立CCHP-ORC系统的数学模型。X. Xu等人的论文《边缘计算中复杂系统的节能与迁移成本联合优化》设计了一种权衡虚拟机迁移成本与虚拟机迁移能耗的均衡资源调度方法，用于边缘服务器管理。J. Zhang等人在《超捻算法的收敛时间计算与非仿射非线性系统的应用》一文中提出了超捻算法的精确收敛时间，建立了非仿射非线性系统有限时间控制的框架。H. Ammar等人在论文《分数阶增量电导(FO-INC)最大功率点跟踪(MPPT)》中提出了一种名为FO-INC的方法来控制光伏阵列输出电压以获得最大功率点跟踪。孔勇等在“A repeatable Optimization for Kinematic Energy System with Its Mobile Manipulator Application”一文中提出了一种特殊的基于有限时间收敛的终端时间Zhang神经网络的运动能量最小化可重复优化方法。C. Wei等人的论文《综合能源系统最优控制与运行综述》综述了综合能源系统的最优控制与运行行为。

第三组出版物是关于绩效分析的。Li等人在“基于自适应梯度采样的小信号稳定性约束的可用传输能力计算”一文中提出了一种结合梯度采样的序列二次规划法。黄勇等人的论文《不平衡配电网无功补偿方案的研究》论证并分析了传统无功补偿方法在不平衡光伏集成电压调节中的局限性。M. Tan等人在《基于时间序列匹配的直觉模糊Petri网的电网故障诊断方法》一文中提出了一种基于直觉模糊Petri网的故障诊断方法，以提高电网故障诊断的可靠性。X. Li等人在论文《基于约束预测控制的火电机组再热汽温控制系统性能分析》中，根据基于约束预测控制算法获得的数据，对再热汽温控制系统的性能进行了分析。J. Liu等人的论文《磁耦合谐振无线能量传输系统性能分析》找到了系统优化的准确参数，并通过仿真和实验进行了验证。沈勇等在《基于双馈风力发电系统变流器的谐波建模与实验验证》一文中，根据双馈风力发电系统中电网侧和转子侧变流器的控制特点，研究了其输出电流与谐波源的关系。

最后一组出版物是关于计划、预测和多智能体系统的。C. Wang等人的论文《不确定性下的梯级水电站规划考虑长期运行》提出了一种有效的方法来处理由于选址的长期影响而产生的长期随机性。B. Wang等在《基于lstm并行的区域综合能源系统多源-负荷信息交互能量预测》一文中从水平相互作用和垂直相互作用的角度提出了区域综合能源系统多能量信息交互的能量预测策略。W. Diao等人在《状态观测器协议下线性多智能体系统的符号一致》一文中重构了多智能体的状态信息，提出了一种状态观测器类型的符号一致协议。

利益冲突

编辑们声明他们对本期特刊的出版没有利益冲突。

致谢

这项工作得到了中国国家自然科学基金的支持，授予NoS。51807179,51777193和51967001.我们要感谢建武曾的参与和支持管理这一特别问题。

春伟
萧庆白
taesickim

参考文献

1. 程飞，曲磊，乔伟，魏春，郝磊，“基于DFIG定子电流包络分析的风电齿轮箱故障诊断”，可持续能源的IEEE交易，卷。10，没有。3，pp。1044-1053,2019。视图:出版商的网站|谷歌学者
2. P. Singh和B. Khan，“使用新颖的人工鲨鱼优化的智能微电网能源管理”复杂，卷。2017年，2017年第2158926号，22页，2017年。视图:出版商的网站|谷歌学者
3. C. Wei, M. Benosman, T. Kim，“基于极值搜索的电动汽车锂离子电池功率预测在线参数辨识”，国际控制、自动化与系统杂志第17卷，没有。11，页2906-2916,2019。视图:出版商的网站|谷歌学者
4. Q.陈，H. Shi和M. Sun，“基于Echo状态网络的严格反馈系统的支持自适应迭代学习控制：错误跟踪方法，”Cyebericics上的IEEE交易，第1-14页，2019。视图:出版商的网站|谷歌学者
5. 陈强，谢松，孙明，何旭光，“不确定航天器的自适应非奇异定时姿态镇定”，航空航天和电子系统上的IEEE交易，卷。54，没有。6，pp。2937-2950,2018。视图:出版商的网站|谷歌学者

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