陆超,清华大学电机系教授、副系主任,教育部“changjiang学者”特聘教授,主要从事电力系统分析与控制、轨道交通牵引供电能量管控技术、数据驱动和人工智能应用技术等方面的教学与研究工作。主持了国家自然科学基金重点基金、国家重点研发计划等多个科研顶目和课题,获国家技术发明二等奖、教育部技术发明一等奖、中国电力科技一等奖等10余项科技奖励,以及中国电力科技杰出贡献奖、中国青年科技奖、茅以升北京青年科技奖等。担任了国内外多份学术期刊的执行主编或编委,以及中国电机工程学会能源互联网专委会秘书长、中国能源研究会人工智能专委会副主任委员等。
陆超教授是清华大学电机系“交直流互联电网态势感知与装备技术”团队负责人,团队由9名教师组成,研究方向包括电力系统分析控制、大功率电力电子技术、轨道交通牵引供电等,在电力系统与电力电子融合技术方面研究基础深厚、成果丰富。
1、智能电网广域态势感知
在当前智能电网广域测量系统、先进信息和通信技术的支撑下,探索电网基础运行信息、安全稳定状态和变化趋势的透明化,对电网运行态势进行全方位的感知、预测和评估。通过对海量实测数据的综合深度利用,实现全网广域动态的在线测量、辨识、预测、预警。具体地,以数据驱动为导向,研究融合时序演变/空间分布信息的稳定特征分析和挖掘方法、传统机理分析与大数据结合的稳定态势评估、裕度计算和实时预警方法等。当前阶段主要聚焦的研究内容包括:
1)广域量测质量评估及直接潮流计算。以数据驱动为导向,分析和评估海量广域测量数据的数据质量,并以此为基础,研究基于广域测量信息的电力系统快速准确的直接潮流计算方法。
2)广义负荷机理建模及参数优化辨识研究。建立包含静态负荷、动态负荷和分布式新能源的广义负荷综合负荷模型,充分利用丰富的广域量测信息实现负荷模型参数的在线、稳定辨识,为电力系统安全稳定仿真提供准确的模型基础。
3)广义负荷动态可控性分析与量化评估技术。刻画聚合广义负荷在多时间尺度下的动态可控机理,建立广义负荷动态可控性的量化评估框架,为大规模分布式广义负荷的优化调控提供可靠支撑。
智能电网动态安全态势感知系统示意图
2、电力系统稳定分析与智能控制
我国新一代电力系统的主要特征包括高比例可再生能源接入、高比例电力电子设备接入、支撑多能互补的综合能源网以及电力系统与信息通信技术深度融合。当新能源与电力电子设备接入和电网大规模互联后,电网复杂性和风险性大幅增加,调度人员面对海量数据的实时决策愈发困难,且调度员面对事故时的反映差异较大,使事故后的及时处理存在隐患。智能调度基于海量场景交互和机器学习技术,通过大量实测数据分析,获取电力系统特性与在线安全运行知识,构建出运行经验丰富、事故处理能力强的智能调度机器人,以提高电网自适应性、安全性、经济性和智能性。当前阶段主要聚焦的研究内容包括:
1)电力系统频率稳定分析。基于可再生能源大量馈入的新型电力系统背景,研究结合广域量测信息的电力系统频率动态响应建模方法,实现快速准确的频率动态跟踪,构建数据驱动与模型机理融合的区域系统频率动态特性分析框架,分析广域系统的频率动态时空分布特性。
2)配电网动态电压控制。研究基于PMU的规模化分布式能源的控制-通信协同架构,实现大规模分布式能源的动态协调,提供快速电压支撑,保障配电网安全运行。
3)机器学习应用于电力系统控制的泛化性分析。基于电力系统运行条件复杂多变的实际情况,建立描述机器学习应用于电力系统的泛化性能评价框架,研究提升模型泛化性能的方法,为机器学习方法应用于复杂电力系统提供理论支撑。
基于深度强化学习的智能调度系统示意图
3、轨道交通柔性牵引供电技术
基于大功率电力电子、广域协同控制和柔性交、直流牵引供电技术,综合解决既有电气化铁路与城市轨道交通牵引供电系统在运能提升、外电源配置、经济节能运行和电能质量等方面的痼疾。团队承担北京大兴国际机场线(国内首例柔性交流牵引供电系统)和北京地铁13号线(国内首例柔性直流牵引供电系统)的研制与实施;在核心设备研制、控制保护系统、仿真实验系统、大型工程成套设计与调试方面掌握先进技术。当前阶段主要聚焦的研究内容包括:
1)牵引供电系统智能协同控制。提出基于先进同步量测的柔直牵引网态势感知方法,提出实现城轨低碳增效的柔直牵引网能量优化控制方法,提出面向配网故障的柔直牵引网高韧性能量控制方法。从而提高牵引供电系统节能减碳水平,实现城轨总耗电量减少至80%~90%,提升供电能力和安全可靠性。
2)柔直牵引供电系统规划理论和优化技术。提出基于安全校核与运行模拟融合的柔性牵引供电系统双层规划方法,能够计及柔性系统智能协同控制的影响、兼容海量运行方式,对于分散式外电源供电的柔直系统,实现外电源数量减少至50%~70%;外电源与牵引所距离延长至3~4km。
3)变流器拓扑及自适应控制技术。提出宽运行范围的柔直变流器拓扑,提出参数自适应的柔直变流器控制策略,实现多种干扰、稳态工作点变化下的控制器参数自动调节,实现在宽运行范围(额定功率4.5MW、峰值功率7.5MW、30s/120s间歇运行)内保证良好的稳态和动态特性。
储能高级应用示意图
4、规模化/分布式储能系统优化控制
储能是对传统电网进行改造以适应我国能源战略调整的必然选择。研究内容分为两个大的分支,其一是大规模储能针对新能源接入、削峰填谷、调频等不同应用场景下的容量优化和实时控制,并通过不同功能最优组合,达到储能装置的效益最大化,进行实时能量管理,实现储能装置的高效利用;其二是研究分布式储能装置的定容定址方法和控制技术,并在能源互联网的大背景之下,研究设计储能云系统,实现储能装置的灵活接入和运行。
储能高级应用示意图
现因科研工作需要,公开招聘博士后。
1、数据驱动的电力系统智能感知控制;
2、轨道交通柔性牵引供电与能量管理
1.品学兼优,身体健康,35周岁以下,博士毕业3年以内;
2.具有良好的学术道德、严谨的科学态度以及勇于进取的精神;
3.具有较强的独立研究能力和团队协作、创新精神;。
4.具有较强的中、英文书面和口头表达能力。
录用后将保证充足的研究条件、工资及其他福利待遇:
1.薪资、保险等按照国家和清华大学博士后管理办法执行。
2.可申请清华博士后公寓或享受住房补贴。
3.在站期间子女可就读于清华大学附属幼儿园或附属小学。
4.推荐申请各类国家博士后科学基金、支持计划、清华大学“水木学者”计划等。具体信息请查询清华大学博士后官网:http://postdoctor.tsinghua.edu.cn/
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1.应聘申请,包括本人意愿、工作设想、预期目标
2.本人简历(从大学至今完整学习工作经历,时间不间断,附近照)
3.充分反映本人学术水平和研究内容的有关材料,包括发表论文及收录情况、获奖情况、主要负责和参与课题情况等。
应聘材料恕不保留和退回。
此信息长期有效。初审后我们将与您联系。
合作导师介绍:陆超教授
课题组介绍:清华电机系"电力系统广域态势感知与控制"课题组
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