Це напрям займається розробкою методів та математичних моделей для дослідження еволюційних структурних перетворень та оптимізації режимів роботи енергосистем, що зазнають критичних впливів та стохастичних збурень.
Масштабні збої інфраструктури, вимушені обмеження навантаження та стрімка децентралізація призводять до швидкої та непередбачуваної еволюції як на рівні енергосистеми, так і в розподільних мережах. Внаслідок цієї еволюції класичні детерміновані моделі оптимального розподілу потужності та стійкості, а також методи регулювання режимів роботи електричних мереж, засновані на статичній ієрархії «зверху вниз», втрачають свою ефективність.
Пропонується розглядати енергосистему як складну адаптивну систему, в якій структурна еволюція — у формі самоорганізації в межах мікромереж на рівні спільнот — та фізичні режими роботи тісно взаємопов’язані й потребують динамічної спільної оптимізації. Планується розробка нових методів, алгоритмів та моделей, використовуючи емпіричні дані, отримані в ході досліджень, а також підходів до обробки даних, заснованих на аналізі великих даних. Це дозволить знаходити оптимальні рішення щодо проектування, конфігурації режимів роботи та управлінських рішень з урахуванням потенційних критичних наслідків.
Основні напрямки:
- Застосування теорії динамічних графів для моделювання вимушеної фрагментації централізованих мереж та їх реструктуризації в самоорганізовані мікромережі.
- Розробка передових математичних моделей для вирішення задач оптимального розподілу потоків та економічної диспетчеризації в умовах швидкозмінних, невизначених умов експлуатації з обмеженими ресурсами.
- Розробка алгоритмів для забезпечення стабільності напруги та частоти в режимах роботи, що передбачають тимчасовий перехід до острівного режиму, а також управління розподіленими ресурсами за відсутності централізованого диспетчерського контролю.
- Кількісна оцінка нелінійних змін у структурі споживання та генерації енергії; інтеграція людського фактору як математичної змінної в процеси оптимізації системи.