牛东晓

日期:2016-01-21    浏览量:349次

牛东晓

    华北电力大学教授、博士生和博士后导师,1997年享受国务院政府特殊津贴,2007年被列入新世纪百千万人才工程国家级人选,并入选教育部新世纪优秀人才。2012年获聘长江学者,兼任中国技术经济学会常务理事、国际能源经济学会(IAEE)中国委员会常务理事、管理科学与工程学会常务理事、中国商业统计学会常务理事、中国“双法”研究会能源经济与管理研究分会常务理事、中国电机工程学会电力工程经济专委会委员、中国科学技术协会决策咨询专家、中国管理现代化研究会营销管理专业委员会委员、河北省技术经济与管理现代化研究会副理事长、10个国内外学术期刊的编委和理事。

    获省部级科技成果奖9项,出版著作6部,发表论文182篇。其中国外刊登的期刊论文45篇,被SCI收录论文25篇,一些在国际上发表的论文被《nature》网站和《nature》的专业期刊《nature climate change》专文评论并获得良好评价。电力工程方面负责项目46项,其成果仅河北、辽宁两电网获年经济效益6215万元。主持和被特邀参加国际会议10次,其中5次担任国际大会主席。

获奖成果:大规模复杂电网电力负荷预测理论与系统

成果简介        

        近年来,牛东晓教授致力于复杂电网电力负荷预测与规划、电力技术经济分析与评价、电力危机预警管理、能源低碳发展等研究工作,取得重要成果。

        一、在复杂电网电力负荷预测方面提出KEQQI方法论

        在复杂电网电力负荷预测方面提出自适应拟境智能定性与定量综合优化预测核心思想,以定性与定量综合技术为工具,将知识挖掘算法、环境模拟算法、定性转化算法、定量预测模型群和人工智能综合影响优化算法相结合,在国际电力工业领域首次提出、创立和应用一种新的能够处理定性与定量综合影响的复杂电力系统负荷预测的研究方法论——KEQQI方法论(即Knowledge mining + Environment + Qualitative analysis + Quantitative forecast + Intelligent algorithms)。在KEQQI方法论框架下,可构造电网调度,计划和规划所需的各种不同的超短、短、中、长期具体电力负荷预测方法。这一新的研究方法论是电力负荷预测理论研究中的一个重要的方法体系突破。《电力负荷预测技术及其应用》一书是该成果的总结,出版后深受欢迎,至今已8次印刷,被引用488次,培训电力系统人员2000多人次。

        二、基于KEQQI方法论体系,分别构造了短期和中期二类新的电力负荷预测模型,研发了负荷预测系统,在国内广泛使用并获重大效益。

        ⑴ 建立了电力日负荷曲线预测模型,开发了短期日负荷预测系统

        为了进一步提高预测精度,需要运用协同综合方法提取各类影响精度的知识,包括显性和隐性的影响知识,为此创建了“电力市场与自然环境中定性与定量多类型因素综合影响下的电力负荷预测理论方法”,包括:① 提出对日负荷曲线有一定影响作用的各类知识文本的标准、结构和规范化描述。② 建立推理规则库和经验知识库。③ 提出基于协同知识挖掘复杂影响因素的建模预处理技术。④ 提出基于协同知识挖掘的自组织变结构优化神经网络负荷预测模型方法。⑤ 提出根据隐性经验知识和推理规则知识的后干预校正方法。该预测模型在北京、河北、辽宁、广东、江苏、山西、天津、内蒙古等11个省市使用,已获重大经济效益,仅河北南网就获年经济效益2355万元。

        ⑵ 建立了电网规划与用电计划中的智能交叉自适应优选组合中期负荷预测模型及系统

        建立了“电网规划与用电计划中的智能交叉自适应优选组合中期负荷预测模型”。该模型考虑电网在受气象、经济等因素的影响下,其各类负荷和电量指标曲线出现变化规律不同,即使同一条曲线自身规律亦经常改变。针对这一难题,建立了“交叉自适应优选组合中期负荷预测模型”,给出了优选预设负荷预测模型库方法,解决了软件编程对于固定式预测模型无法经常修改程序的难题。这个预测模型已考虑了横向一年连续多时刻数据建模和连续多年同一时刻数据建模的交叉组合负荷预测模型的方法从而形成交叉自适应优选组合负荷预测模型。该方法已突破了以前电网预测时只考虑负荷变化曲线的局限。同时通过在预测模型中建立的智能专家系统,广泛考虑了重要影响因素及电网变化的关系,专家系统既能对模型库进行专家评价决策,又能对预测结果进行专家知识修正,有效地提高了负荷预测及评价的精度水平。研制的预测系统达到国际先进水平,并已推广应用,仅在辽宁电网就获年经济效益3860万元。

        三、在大型火电厂建设项目后评价方面做出了重要贡献

        建立了复杂电网发展综合评价指标体系及大型火电机组建设综合后评价理论体系。提出了适合于区域电网的电力发展矩多属性块层优选组合的综合评价方法及指标体系,提出了适合于大型火电机组建设后评价的环境-社会-经济-安全协调智能权重优选的综合评价方法及指标体系。

        首次提出电力发展矩概念。综合考虑电力系统的时间和空间的累积性时空域发展特点,创建了基于电力发展矩的多属性块层优选组合智能权重评价方法和复杂电网发展评价指标体系,适用于对具有知识积累的综合时空域复杂多属性系统的评价。该方法将电网发展评价问题分解成相应的安全、经济、环境等子系统并确定子系统间的层次结构,对于不同的子系统部分,分别可运用GRA、ANP、ENTROPY、PCA、FUZZY、TOPSIS等评价方法,结合子系统评价结果和神经网络训练智能权重,得到整个电网综合评价结果。开发了电网建设年度评价系统,对国家电网进行了分年度、分区域(华北、华中、华东、东北、西北)的电网发展水平评价,实现对电网发展评价的客观公正。这一评价指标体系达到了国际先进水平,已在全国推广应用,取得了重大效益。该指标体系经充实完善,又提出了适合于大型火电机组建设后评价的环境-社会-经济-安全协调智能权重优选的综合评价方法,出版了《火力发电项目后评价方法及应用》著作。相关评价报告已提交给国务院、发改委、财政部、国家电网公司、中国大唐集团、中国华能集团、中电投集团、世界银行、全球环境基金会等多家决策单位参考。

        四、创建了区域电力危机预警管理理论,研发了电力危机预警系统

        对区域电网自然灾害突发大面积停电危机状况和危机管理体系建设现状进行了大量的调查和深入分析,给出了国内外电力危机应急管理案例分析、创建了区域电网自然灾害停电危机监测预警理论及方法,建立了区域电网自然灾害停电危机监测预警模型和预警指标体系,创建了危机评价指标体系、开发了电网危机预警管理系统,对区域电网用电需求增长、经济增长、气象变化、负荷曲线变动、关键指标异常进行预警,及时对复合型停电灾害危机做出预警提示,提出了改进的电网危机应急处理预案。出版了《应对灾害:电网危机管理》著作。

        五、建立了中国碳排放计量模型并提出了减排发展路径情景预测方法

        研究了中国的碳排放与其主要影响因素的数量关系及未来的发展趋势问题。该成果以STIRPAT模型为基本框架,采用PLS方法进行参数估计,建立相对稳定的中国碳排放对人口、富裕程度及技术水平的计量模型。采用特异样本点检验技术总结了碳排放控制的一些重要经验,并以此为基础设计了6种发展情景,用以预测分析中国十二五期间可能的6种碳排放发展路径进的情景预测方法,并探讨了国际环境变化和国内地方保护主义对碳排放的影响及碳排放控制与经济发展成本的关系等。相关成果在《Energy》、《Energy Policy》等刊物上发表,《nature》网站和《nature climate change》发表专文评论和肯定。相关研究报告已被国务院采用。