西南研究院（SwRI）与新加坡管理大学（SMU）合作开发微电网人工智能控制器

位于德克萨斯州圣安东尼奥的独立非营利应用研究和开发机构西南研究院 (SwRI) 和南方卫理公会大学 (SMU) 正在开发一种人工智能驱动的混合微电网系统控制器，该系统集成了多种能源和储能系统以使其运行。

西南研究院 (SwRI) 和南方卫理公会大学 (SMU) 的这项合作项目由“种子项目研究、知识和技能协调计划”(SPARKS) 提供的 129,842 美元拨款资助，该计划旨在加强和促进西南研究院与南方卫理公会大学莱尔工程学院之间的长期研究合作。此外，南方卫理公会大学莱尔工程学院和西南研究院也为该项目提供了全部或部分资金。

该项目将开发一种用于微电网配置的人工智能控制器，该微电网配置集成了电池储能系统（BESS）和长时氢能储能系统（HESS）。该应用将整合燃料电池、先进的固态储能技术、可再生能源发电和本地电网供电。电网将使用电解槽装置通过电解作用将水分解成氢气和氧气进行储存。

该项目利用西南研究院的校内基础设施（例如其500千瓦时并网储能系统（如图所示））进行实际测试，以推进人工智能控制器的发展。（图片：西南研究院）

该控制器将实时管理和协调电网的可用能源，以确保最佳可靠性，降低运营成本，提高可再生能源利用率，并增强数据中心等关键系统以及其他需要持续供电和低碳备用电源的设施的系统可持续性。

“人工智能计算的快速发展带来了前所未有的电力需求，这给电力公司和数据中心运营商都带来了挑战，他们需要找到可靠且可扩展的电力解决方案，”西南研究院动力系统工程部的研究工程师、该项目首席研究员之一傅博士表示。“混合微电网是行业应对这一能源挑战的一种途径。我们正在努力开发一种控制系统，帮助他们整合长时储能和可再生能源，同时又不牺牲可靠性。”

新加坡卫理公会大学（SMU）电气与计算机工程系教授、玛丽和理查德·坦普尔顿百年纪念电气工程讲席教授王建辉博士将负责开发人工智能控制器。该控制器旨在高效调节微电网的性能。系统将采用数字孪生技术，即系统的一个虚拟副本，并持续更新来自其物理对应系统的数据，以模拟实际运行条件和工作负载（例如数据中心运行所需的工作负载），并提供算法、模型和数据，以帮助人工智能控制器有效地管理能源分配。

王教授表示：“通过利用数字孪生技术，我们的人工智能控制器能够在真实的数据中心工作负载下学习最优的能量调度策略。这种基于物理原理的人工智能方法能够在满足设备限制的前提下，实现短时储能和长时储能之间的智能协调。最终，我们的目标是实现更具弹性和可持续性的微电网运行。”

西南研究院的校园基础设施，包括其 250 千瓦至 500 千瓦时的并网储能系统和本地电网，将为人工智能控制器提供一个安全的平台，以便使用真正的硬件严格测试该技术。

“西南研究院（SwRI）在硬件在环（HIL）测试方面拥有丰富的经验，我们使用真实的控制器在模拟环境中进行测试，以验证其有效性，”西南研究院高级算法部经理兼项目开发团队成员斯塔斯·甘科夫（Stas Gankov）表示。“我们的HIL平台使我们能够将人工智能控制器的性能发挥到极致。我们可以模拟负荷的快速变化、可再生能源的波动以及电网事件，所有这些都不会给客户或电网带来风险。”

控制器将采用基于物理原理的人工智能，实时协调电池和氢气存储资源，同时遵守影响设备性能和寿命的运行限制。

据西南研究院 (SwRI) 称，该项目是更广泛努力的一部分，旨在展示其如何为下一代高能耗设施提供解决方案，例如先进的算法、先进的技术和性能验证。