Boris Houska课题组姜育宁（博）2018年10月-12月前往伊尔梅瑙工业大学交流

出访时间：2018年10月4日至2018年12月3日

出访天数：61天

出访成员：姜育宁，2016级博士研究生，Boris Houska课题组

出访背景：伊尔梅瑙工业大学是我国教育部第一批认可的德国著名公立工业大学。该大学成立于1894年，以“图林根技术研修所’，一所私立的民办技校起家，直到今天的集电子与技术两大技术科学系为一体的工业大学。在学科设置和建设上，伊尔梅瑙工业大学除保持理工大学重研究的传统特点外，还特别注重应用科学的发展和理论与实践的紧密结合，这种学科特色使得毕业生深受研究机构和各类工业企业欢迎。该校秉承“实事求是”的教学方针，高标准，严要求，课程设置丰富紧凑，培养了一批批高水准的现代化工程师，在德国拥有较高的声誉。这里有现代化的教学设施、一流的教学质量和广泛的国际性合作，除此之外，校园里拥有全德最现代化的体育运动中心和方便舒适的生活设施，还有文化、专业和体育方面的各种协会来丰富学生的课余生活，以及得天独厚的优美自然环境。这一切组成了一个宽松并具有挑战性的生活、学习和工作环境。Karl Worthmann是伊尔梅瑙工业大学数学系的一名教授，他与我们组在科研上有长期并且紧密的合作。他最近在德国担任一个以“分布式优化和控制在智能电网中的应用”为主题的课题主要发起人。而这也正切合我的研究方向。为了深化我们在科研领域的合作，Karl Worthmann教授邀请我加入这个课题并前往伊尔梅瑙工业大学进行访问。

出访任务：将我当前研究的一个基于拉格朗日乘子法的二阶分布式算法应用于智能电网的分配问题中。

详细内容：近年来全球经济增长迅猛，小型屋顶太阳能光伏（PV）发电广泛应用于现实生活中。截至2012年的欧盟（EU）安装的小型屋顶太阳能光伏系统，可以产生每70千兆瓦中70％以上发电量。随着光伏技术水平的不断提高，将太阳能光伏发电网络化显得越来越重要。实际应用中，网络中的电压上升问题具有潜在的可能性对电能质量和客户安全产生不利影响。为应对这些挑战，公司越来越多地考虑分布式电池存储, 从而削减峰值，减少没有必要的支线更换，提高网络的利用效率。同时，消费者也渴望通过减少电力转移来控制成本从而降低电费。这一系列的电能分配问题在数学上可以建模成一个数值优化问题，通过与Karl Worthmann教授的课题组在这两个月期间的研究，我们成功将问题转化成了一个具有分布式结构的优化问题，从而可以采用我当前的研究的一个基于拉格朗日乘子法的二阶分布式算法来求解。这个算法相对于已有的算法不仅可以利用用户之间的网络结构，而且可以加速收敛。两个月的时间，我们从理论上以及实践中分别作出了实验验证，得到了理想结果，随后会以期刊论文的形式发表。

收获和意义：两个月的时间虽然不长，但是充实且有意义。我不仅在科研上取得了一定的进展，而且加深了我们两个课题组之间的合作。这两个月的结束并不代表结束，而意味这种合作的关系会长期继续下去，在未来的科研中会更加的深入。在回国以后，我会再接再厉，尽快将成果发表。除此之外，我也对德国文化有了更深层次的了解。