基于CiteSpace的能源系统优化调度研究热点与趋势分析.pdf
《基于CiteSpace的能源系统优化调度研究热点与趋势分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于CiteSpace的能源系统优化调度研究热点与趋势分析.pdf(12页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 52 卷 第 8 期 Vol.52 No.8 2023 年 8 月 THERMAL POWER GENERATION Aug.2023 修 回 日 期:2022-12-12 网络首发日期:2023-02-27 基 金 项 目:浙江浙能技术研究院有限公司科技项目(ZNKJ-2019-087);国家重点研发计划项目(2019YFE0126000)Supported by:Research Project of Zhejiang Energy R&D Institute Co.,Ltd.(ZNKJ-2019-087);National Key Research and Development P
2、rogram(2019YFE0126000)第一作者简介:林俊光(1984),男,博士,高级工程师,主要研究方向为综合能源系统集成及优化,linjg_。DOI:10.19666/j.rlfd.202212265 基于 CiteSpace 的能源系统优化调度 研究热点与趋势分析 林俊光1,2,冯彦皓2,林小杰2,吴 凡1,2,钟 崴2,俞自涛2,3,叶建君4(1.浙江浙能技术研究院有限公司,浙江 杭州 311100;2.浙江大学热工与动力系统研究所,浙江 杭州 310027;3.浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,浙江 杭州 310027;4.浙江浙能电力股份有限公司萧山发电厂,浙江 杭州 31
3、1251)摘要 能源系统优化调度对保证能源供需平衡有重要作用。对 30 余年国内外该领域发展状况、热点及趋势的量化对比,通过 CiteSpace 软件对 19902022 年中国知网(CNKI)和 Web of Science(WoS)数据库的能源系统优化调度研究进行分析。结果表明:该领域虽处于常规科学阶段但文献具有高增速,国内文献增速较国际快且机构间交流密切;国外热点为微电网的优化算法、不确定性和稳定性控制,综合能源系统的含储能动态调度,调度技术的 强化学习和博弈论;国内热点趋势为微电网的算法-动态优化/双层优化/分时电价-多智能体-需求侧管理-深度学习及综合能源系统的不确定性-能源集线器-
4、电转气-综合需求响应-数据驱动-碳交易、碳捕集和强化学习等。由分析结果可见,启发式算法和深度学习等在未来大规模能源系统下有望实现研究范式转变。关键词能源系统;优化调度;CiteSpace 软件;文献计量学;研究趋势 引用本文格式 林俊光,冯彦皓,林小杰,等.基于 CiteSpace 的能源系统优化调度研究热点与趋势分析J.热力发电,2023,52(8):1-12.LIN Junguang,FENG Yanhao,LIN Xiaojie,et al.Research hotspots and trends analysis of energy systems optimal scheduling
5、 based on CiteSpaceJ.Thermal Power Generation,2023,52(8):1-12.Research hotspots and trends analysis of energy systems optimal scheduling based on CiteSpace LIN Junguang1,2,FENG Yanhao2,LIN Xiaojie2,WU Fan1,2,ZHONG Wei2,YU Zitao2,3,YE Jianjun4(1.Zhejiang Energy Group Research Institute Co.,Ltd.,Hangz
6、hou 311100,China;2.Institute of Thermal Science and Power Systems,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China;3.State Key Laboratory of Clean Energy Utilization,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China;4.Zhejiang Zheneng Electric Power Co.,Ltd.,Xiaoshan Power Plant,Hangzhou 311251,China)Abstract:The
7、optimal scheduling of energy systems is important in ensuring the balance of energy supply and demand.Quantitative comparative studies of the development status,hot spots and trends in this field at home and abroad for more than 30 years,the research of energy systems optimal scheduling was analyzed
8、 in the CNKI and WoS databases from 19902022 by CiteSpace software.The results show that this field is in the conventional scientific stage but the literature has a high growth rate,the domestic literature growth rate is faster than the international and the inter-institutional exchange is close;the
9、 foreign hotspots are optimization algorithms,uncertainty and stability control for microgrids,dynamic scheduling with energy storage for integrated energy system(IES),as well as reinforcement learning and game theory for scheduling technique;the domestic hotspot trends are algorithms,dynamic optimi
10、zation/bilayer optimization/time-sharing tariffs,multi-intelligent bodies,demand side management and deep learning for microgrids,as well as uncertainty,energy hubs,electricity to gas,2 2023 年 http:/ integrated demand response,data driven,carbon trading,carbon capture and reinforcement learning for
11、IES.The results show heuristic algorithms and deep learning techniques are expected to achieve a paradigm shift in future large-scale energy systems.Key words:energy system;optimal scheduling;CiteSpace software;bibliometrics;research trend 随着电力体制逐步改革,传统一次能源主导的单一能源系统逐步向多种形式能源并存的多能源系统(multiple energy
12、systems,MES)发展1。MES具有利用率高、清洁安全等优点,将逐步成为当今能源系统发展的主流方向2。能源系统的发展从底层元件(热电联产、冷热电三联供等)开始,经过微(电)网和分布式能源的发展,到如今的能源互联网和综合能源系统,历经了 30 余年时间3-4。在能源系统演进和研究发展的进程中,包括电压频率控制和功率分配等的优化调度作为能源系统实现平衡供需和提高效率的重要支撑受到广泛关注5。然而,在 30 余年的能源系统优化调度学术研究中,相关文献繁杂且数量巨大,作为相关研究人员进入该领域时存在难以整理和难以辨识发展方向的问题。这些问题包括:1)优化调度在不同多能源系统中内涵是否一致,不同系
13、统的优化调度问题有何不同;2)优化调度的研究发展脉络发生了何种变化;3)国内外的研究侧重点是否一致;4)是否出现学科交叉和共性问题等。国内外对能源系统优化调度有一些综述。周晓倩等6对冷热电三联供(combined cooling,heating and power,CCHP)微网优化调度策略进行了综述;马艺玮等5对微电网的运行控制和优化调度方法进行了综述;黎静华等7对综合能源系统优化调度中的调度模型、调度方法进行了综述。但是,传统综述缺乏从整体角度展示上述问题的答案。文献计量学是一门定量化审查某一学科或其方向现有文献数据的学科,它能够呈现文献的发展规律、发展趋势、研究热点走向、研究者之间的合作
14、网络和文献之间的共引关系等8。CiteSpace 软件是一款广泛使用的探索学科领域演化和前沿发展的信息可视化软件,其生成的科学知识图谱和文献统计信息能够体现科学发展模式理论对特定领域的发展规律9。虽有文献使用 CiteSpace 软件对微电网下储能及电能质量领域进行分析10-11,但仍缺乏大时间尺度下优化调度领域的文献计量学分析(包括热电联产、CCHP、微(电)网及综合能源系统等优化调度问题)。本文从优化调度的角度对当今国内外能源系统的研究范围和热点进行文献计量学分析,有助于梳理研究方向并回答上述问题。1 研究方法 本文采用 CiteSpace V5.8.R3 软件进行文献计量学分析。Web
15、of Science(WoS)核心数据库和中国知网(CNKI)分别为国内外主流研究成果的阵地12,其中 WoS 包含了 IEEE 和 IET 的刊物。根据能源系统演进的特征1,3,本文设置 WoS 搜索式为“TS=(integrate*energy system$OR microgrid$OR distributed energ*OR distributed generation$OR combined cooling,heating and power OR combined heat*and power*OR power system$)AND(dispatch*OR control*OR
16、 schedul*OR manage*OR operati*)AND(optim*)NOT TI=(capacit*OR configuration$OR plan*)”,同时设置 CNKI 的搜索关键词为“SU=(综合能源系统+微网+微电网+分布式能源+分布式发电+冷热电联供+冷热电三联供+冷热电联产+热电联产)*(调度优化+优化调度+优化调控+调控优化+经济调度+优化运行+运行优化)AND NOT TI=容量”。2 个数据库的文献类型限制为“研究论文和综述论文”,搜索时间从 1990 年 1 月 1 日至 2022 年 4 月16 日,其中 WoS 数据库进一步限制为核心合集和SCI-Ex
17、panded 引文索引。通过手动筛选去除无关文献,最终保留待分析的文献数量分别为 1 805 篇(CNKI)和 23 436 篇(WoS)。2 研究现状分析 2.1 文献分布特征统计 本文对 WoS 数据库和 CNKI 数据库中相关文献进行数据清洗,去除重名和无关文献,同时合并相同机构/作者名,最终得到文献分布总体特征分别为:717 个机构的 5 003 个作者撰写的 1 805 篇文献分布于 286 个期刊(CNKI)和 144 个国家和地区、8 873 个机构的 45 053 个作者撰写的 23 436 篇文献分布于 954 个期刊(WoS)。2.1.1 文献时间分布 文献时间分布能够反映
18、出国内和世界范围 内对能源系统优化调度的研究热度总体变化趋势。第 8 期 林俊光 等 基于 CiteSpace 的能源系统优化调度研究热点与趋势分析 3 http:/ 图 1 为能源系统优化调度文献时间分布。由图 1 可见,1990 年以来 CNKI 和 WoS 数据库收录的文献数量随时间的变化可分为 2 个阶段。1)2005 年以前,全球能源系统优化调度研究较少,且增长缓慢;2)2006 年以后,随着微网概念提出与发展,相关文献数量呈指数增长趋势。国内文献虽起步较晚,在 2010 年以后才开始进入爆发期,但增速显著高于同时期世界范围内文献增速。由于本文统计时间所限,2022 年的文献并未全部
19、计入。图 1 能源系统优化调度文献时间分布 Fig.1 Time distribution of literature on optimal scheduling of energy systems 2.1.2 文献期刊分布 文献期刊分布能够反映出研究领域的期刊质量和核心期刊。表 1 为能源系统优化调度的文献总数排名前十的中文期刊(CNKI)和英文期刊(WoS)统计结果。其中 WoS 核心合集中记录的被引用数,NA 为 CNKI 引文数据无被引用数据;期刊自引率为 2021 年数据,CNKI 数据库的期刊自引率来源于维普网;AIS 代表 article influence score,其反映单
20、篇文献的影响力。表 1 中篇均被引数越高且期刊自引率越低,即不考虑作者自引率,期刊影响力越强。从表 1 可见,在能源系统优化调度中,老牌电力期刊占据了国内主流地位,而如 Energies、Applied Energy、Energy 等能源领域期刊在 WoS 数据库中占据主要位置,表明国际期刊在该主题中有更广的范围和更明显的学科交叉。综合篇均被引数、期刊自引率和 AIS 指标反映出 JCR Q1 区电力领域期刊IEEE Transactions on Power Systems和IEEE Transac-tions on Smart Grid 的文献质量较高,而 Energies、IEEE Ac
21、cess 等期刊的文献影响力较低。表 2 为根据布拉德福定律对期刊分布的分析结果。布拉德福定律表明一个学科领域的期刊可分为核心区、相关区和非相关区,且 3 个区的期刊数量大致符合 1:n:n2的关系13。然而,从表 2 可看出CNKI 和 WoS 数据库的文献不符合布拉德福定律,且非相关区的文献数量较多,表明能源系统优化调度主题分布较零散且涉及学科交叉,难以用单一学科的经验定律进行验证。表 1 能源系统优化调度文献总数前 10 位期刊 Tab.1 Top 10 journals in terms of total literatures on optimal scheduling of ene
22、rgy systems 来源 期刊 文献/篇 比例/%总被引 次数/次 篇均被 引数/次 期刊自 引率/%AIS CNKI 电网技术 121 6.70 NA NA 12.1 NA 电力系统自动化 106 5.87 NA NA 14.1 NA 电力自动化设备 90 4.99 NA NA 20.7 NA 电力建设 88 4.88 NA NA 5.4 NA 中国电机工程学报 87 4.82 NA NA 10.6 NA 电力系统保护与控制 67 3.71 NA NA 16.8 NA 电测与仪表 58 3.21 NA NA 21.6 NA 电力系统及其自动化学报 58 3.21 NA NA 11.4 N
23、A 现代电力 37 2.05 NA NA 5.4 NA 电网与清洁能源 35 1.94 NA NA 13.1 NA WoS Energies 1 518 6.48 13 942 9.18 24.2 0.444 IEEE Transactions on Power Systems 1 496 6.38 83 890 56.08 12.2 2.017 International Journal of Electrical Power&Energy Systems 1 432 6.11 41 871 29.24 22.8 0.847 Applied Energy 1 082 4.62 45 159
24、41.74 10.0 1.869 Energy 1 055 4.50 33 401 31.66 17.9 1.236 IEEE Access 979 4.18 8 645 8.83 14.7 0.613 IEEE Transactions on Smart Grid 865 3.69 42 265 48.86 9.8 2.591 IET Generation Trans-mission&Distribution 828 3.53 14 779 17.85 6.6 0.661 Electric Power Systems Research 684 2.92 16 837 24.62 15.3 0
25、.656 Energy Conversion and Management 657 2.80 25 414 38.68 13.9 1.593 表 2 能源系统优化调度期刊分布的布拉德福定律结果 Tab.2 Results of Bradfords law for journal distribution of energy systems optimal scheduling 期刊分类 CNKI WoS 分类标 准/篇 期刊 数/个 文献 数/篇 分类标 准/篇 期刊 数/个 文献 数/篇 核心区 58 7 617 979 6 7 562 相关区 1157 27 602 167978 23 7
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 CiteSpace 能源 系统 优化 调度 研究 热点 趋势 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。