一、教师简介

目前的课题方向有：

    (1) 可再生能源并网控制，包括主体电源型风/光发电原理及装备、风/光电站主动支撑控制技术及系统、可再生能源集群稳定机理与并网控制、可再生能源互补优化与高效利用及与以上研究方向相关的其它技术；

    (2) 电压源型储能高效拓扑、控制与多机协同技术及与以上研究方向相关的其它技术；

    (3) 构网型储能系统稳定机理、主动支撑控制、建模及其半实物仿真控制技术及与以上研究方向相关的其它技术。

    (4) 新型电力系统中的高性能电力电子装备设计、运维以及并网研究，包括输配电网中电力电子变压器与移相器等拓扑设计和优化，装备数字孪生体开发与设备画像建模，以及装备高效构网及跟网策略、多端柔性互联系统优化运行等。

   主持的纵向课题包括国家自然科学基金面上项目、青年基金项目、国家博士后科学基金面上项目和江苏省输配电装备技术重点实验室自主科研课题等，并主持多校企合作的横向课题，合作单位包括国家电网以及江苏电科院等。以第一作者或通信作者发表SCI论文15篇，核心期刊6篇，top期刊8篇，IEEE Trans.系列7篇，单篇最高影响因子(IF)达7.2，累计IF达50。担任IEEE Transactions on Power Electronics， IEEE Transactions on Power Delivery, IEEE Access等3个SCI期刊的审稿人。

长期参与本科生竞赛指导工作，目前带领的学生团队已发表多篇文章和多项专利，获“互联网+”创新创业大赛全国银奖、全国大学生节能减排竞赛三等奖、全国大学生物联网设计竞赛全国总决赛二等奖和德州仪器TI特别创新奖、挑战杯省级三等奖及“黑科技”专项赛省级二等奖以及河海大学创新创业训练国家级、省级项目立项等荣誉。

二、项目简介

随着我国双碳战略的加快推进，新型电力系统建设进入关键期，大规模清洁能源跨区消纳是国家重大需求，研究发展新能源接入特性友好、系统支撑能力更强的特高压直流输电技术，实现清洁能源大容量、远距离可靠送出，仍是需要解决的关键问题之一截至2023年底，我国已建成20回特高压直流输电工程，为能源资源大范围优化配置发挥了重要作用，实现了输送容量、并网电压的不断提升，在分层接入、级联混合等关键技术上实现了持续创新突破，引领了世界高压直流输电技术发展。为加快沙戈荒、西部水电开发外送，后续数十回特高压直流工程已经提上日程，特高压直流将迈入前所未有的高速发展阶段。特高压直流输电涉及换流阀、换流变、滤波器、开关设备、控制保护、过电压绝缘配合、仿真分析等多个技术领域，其中，换流器技术是特高压直流工程的关键，直接决定了直流系统工作原理、运行特性及工程应用技术路线选择等。

目前，高压直流输电主要采用基于晶闸管的电网换相型换流器（line commutated converter，LCC）和基于IGBT的电压源型换流器（voltage source converter，VSC）。随着越来越多特高压直流输电工程投运，直流与交流电网、直流与直流相互之间耦合程度日益增强，加上新能源与直流占比持续提升，电网安全运行风险加大，在一定程度上制约了LCC HVDC的进一步发展。

为解决传统LCC换流器技术依赖交流系统电压强弱、独立性和适应性差的问题，提出了一种多源自适应换相换流器（self-adaption statcom and line commutation converter，SLCC）的直流技术，SLCC是LCC和VSC技术特点的结合。研究结论表明，SLCC是一种具有复合电压源及电流源特征的换流技术，能够改善传统LCC直流输电技术的固有缺陷，在一定程度上降低换相失败风险。

基于以上的技术优势，SLCC技术拟在江苏扬镇直流二期工程（±200 kV/1.2 GW）受端陵口换流站首次应用。江苏扬镇直流二期工程作为我国新型电力系统建设的重点工程，该工程首次把在运交流输电线路改造为直流输电线路，为世界输电工程领域解决用电需求大、电网饱和度高、新建空间有限等电网发展难题提供了“中国方案”。陵口换流站采用2个6脉动换流器串联接线，分别接入2个220千伏分区，一方面可以节约换流站的占地面积；另一方面可以有效避免动态电压问题与交流系统谐波治理难题，减小换相失败的风险，大幅提高工程的安全稳定性能。另外，受端两个独立的SLCC可接入不同电网分区，实现受端2个220kV分区之间的电力互济，提高交直流混合电网运行的可靠性和灵活性。

在SLCC技术中，LCC部分同常规直流，承担系统有功功率的传输；SVF阀采用全桥MMC链式结构，兼顾谐波滤除和无功补偿功能。然而，SVF的链式级联拓扑结构复杂且全桥子模块数量庞大，LCC阀中存在大量串联的晶闸管阀组，给定期检修和维护带来巨大的时间和人力成本：例如现有的子模块现场检测方法多针对单个半桥子模块依次进行，全部检测完毕需要数周的时间窗口，不仅耗费大量人力资源及时间成本，而且严重影响SLCC工程的投运效率，威胁电网的稳定运行。而采用抽检的方式检测子模块，又会存在漏检的安全隐患。因此，如何同时满足晶闸管和IGBT子模块两类器件的试验项目需求、同步测试多级模块、同步诊断多级模块中单个模块状态，缩短LCC和SVF现场交接试验时间，是SLCC直流输电工程亟需解决的问题。

综上所述，为适应国网公司建设世界一流电网和电力市场发展需求，满足新能源消纳，实现提质增效的真正落地，需要进一步提高SLCC交接试验测试效率，进行晶闸管和IGBT子模块测试模式优化，促进直流工程建设质效提升。本项目将作如下计划：

[拟解决的问题]

1. SLCC晶闸管与子模块数目众多，测试周期长，安全风险高；

2. 全桥子模块与晶闸管级联阀组需要不同类型测试装置，接线复杂；

3. 在多级同步测试模式下准确甄别元件故障困难。

[主要研究内容]

1. 全桥子模块与晶闸管级联阀组融合型现场快速检测方案研究；

2. 全桥子模块与晶闸管级联阀组融合型现场快速检测装置开发；

3. 全桥子模块与晶闸管级联阀组融合的状态评估策略研究。

[技术难点]

1. 多级全桥子模块、晶闸管级同步测试；

2. 全桥子模块与晶闸管级融合型现场快速检测装置设计；

2. 全桥子模块与晶闸管级数据挖掘与故障类型识别。

[创新点]

1. 多级全桥子模块、晶闸管级现场同步测试方案；

2. 全桥子模块与晶闸管级联阀组融合型快速检测装置；

3. 全桥子模块与晶闸管级联阀组融合的状态评估策略。

[预期目标]

1. 优化测试接线方式，提出多级全桥子模块同步低压加压测试方法，提出多级晶闸管级同步阻抗测试、低压加压测试方法；

2. 完成全桥子模块、晶闸管级阀组融合型现场快速检测装置的硬件、软件和测试流程设计，能分别对多级全桥子模块、晶闸管级开展检测；

3. 提出全桥子模块、晶闸管级元器件故障数据关联特征、故障类型识别方法和状态评估策略。

三、招募学生要求

具备扎实的电气工程基础知识，包括电路理论、电机学、电力系统稳态分析等。熟悉电力电子器件的工作原理和特性，特别是晶闸管及其驱动电路的设计。了解自动控制系统的基本原理和设计方法，能够应用控制理论进行移相器的控制策略设计。具备一定的编程能力，熟悉C/C++或MATLAB等编程语言，能够进行嵌入式系统开发和算法实现。尽量熟悉机械设计软件（如AutoCAD、SolidWorks等）的使用，能够进行三维建模和图纸绘制。具备良好的团队协作精神和沟通能力，能够与团队成员共同完成项目任务。对科研工作充满热情，具备自主学习和解决问题的能力。