姓名:赵成勇
职称:教授、博士生导师、新能源电网研究所所长
所在院系(所):电气与电子工程学院新能源电网研究所
研究方向(Focus Area):
传统直流输电、柔性直流输电、混合直流输电 (LCC-HVDC, Flexible DC Transmission and Hybird DC Transmission ),新能源并网
联系方式
办公地址:北京市昌平区北农路2号华北电力大学主楼A座A542
电子邮箱:chengyongzhao2@163.com
办公电话:010-61771606
一、个人简介及主要荣誉称号
赵成勇,博士、教授、博士生导师,大学学科带头人,新能源电网研究所所长, 1988年毕业于华北电力学院电力系统及其自动化专业,1993年1月和2001年3月在华北电力大学分别获得硕士和博士学位。加拿大曼尼托巴大学Adjunct Professor (2015.7—2018.6)。IEEE高级会员,担任中国电机工程学会直流输电与电力电子专委会委员、中国高校电力电子与电力传动学术年会组委会委员、IEEE PES DC Transmission Control &Protection Technical Subcommittee 常务理事等。担任新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学)直流输电方向负责人,组建了高压直流输电团队(HVDC team),团队网址http://www.vsc-hvdc.com/,团队核心成员包括郭春义教授、许建中教授、熊小玲副教授、赵西贝博士等。
长期专注直流输电研究,主持在研国家重点研发计划课题1项(2023年12月-2027年11月)、主持在研国家自然基金联合基金重点项目1项(2024年1月-2027年12月)、主持完成国家重点研发计划课题、国家863计划课题和国家自然基金项目等纵向项目8项,主持完成国家电网公司和南方电网公司等单位科研项目40余项。出版直流输电专著六部,发表论文400余篇,被SCI检索50余篇、EI检索260余篇,多次入选全球前2%顶尖科学家“年度影响力”榜单。在传统直流输电、柔性直流输电与混合直流输电系统的拓扑结构、运行机理和控制策略方面进行长期基础研究,研究成果得到了工业届认可和应用,获2020年度教育部技术发明二等奖、2022年度福建省科技进步二等奖、2022年度中国电工技术学会科技进步二等奖、2016年度浙江省科技进步一等奖和2016年度中国电力创新奖一等奖1项等省部级奖励9项。
二、教学与人才培养情况
1.教学课程
高压直流输电技术(本科),1995年起,32学时
电气工程前沿概论(本科),2010年起,40学时(本人4学时)
电力电子系统分析与控制(博士生),2018年开始,40学时(本人4或8学时)
2.学生培养
毕业博士生:
2019级:夏嘉航(国家奖学金获得者),冯谟(国家奖学金获得者)
2018级:樊强,严俊,展瑞琦
2017级:王烨(国家奖学金获得者)
2016级:刘炜(国家奖学金获得者)、王一凡,Atiq Rehman(巴基斯坦学生)
2015级:李帅
2014级:李承昱(国家奖学金获得者,优秀博士学位论文)
2013级:倪晓军(国家奖学金获得者)、苑宾
2012级:李探(国家奖学金获得者,优秀博士学位论文)、张帆
2011级:张宝顺
2010级:许建中(国家奖学金获得者,优秀博士学位论文,留校任教,教授)、蔡新红、张建坡
2009级:胡静、哥尼(马里留学生)、华回春
2008级:郭春义(优秀博士学位论文,留校任教,教授)
硕士毕业生:
2020级(2023届):李昊,杜舒,徐晓宇,袁帅(国家奖学金获得者,优秀毕业生),徐婉莹,王晨欣(优秀毕业生、优秀学位论文),联合培养:谢艾芳
2019级(2022届):叶蕴霞(优秀学位论文),杜夏冰(优秀毕业生、优秀学位论文),蒋纯冰(优秀毕业生、优秀学位论文),高晨祥(优秀毕业生、优秀学位论文、国家奖学金获得者),王鑫
2018级研究生(2021届):丁江萍(优秀毕业生、优秀学位论文、2次国家奖学金获得者),吕煜(国家奖学金获得者),俞永杰(国家奖学金获得者),孙鑫福,夏嘉航(转博士),胡淳珂
2017级(2020届): 宋冰倩(优秀毕业生、优秀学位论文、2次国家奖学金获得者),杨硕(国家奖学金获得者,转博士),李钰(优秀学位论文),陆锋,沙江波,赵天一,联合培养3人:董振邦,黄志强,王佳旭
2016级:王烨(国家奖学金获得者,转博士)、井皓(国家奖学金获得者)、赵禹辰、樊强、朱思丞(优秀毕业生、优秀学位论文),联合培养:王晓雪(北京市英语竞赛一等奖获得者)、张盛梅
2015级研究生:杨佳艺(国家奖学金获得者,优秀毕业生、优秀学位论文)、李佩霖、赵坚鹏、周家培、石璐(优秀毕业生、优秀学位论文)、徐义良(优秀毕业生、优秀学位论文),联合培养:王伟男、王威峰、任向阳、周攀
2014级:熊岩(国家奖学金获得者,优秀毕业生、优秀学位论文)、徐莹、蒋碧松、刘航(优秀毕业生、优秀学位论文)、袁艺嘉(优秀毕业生、优秀学位论文)、郭裕群(优秀毕业生、优秀学位论文)、姬煜轲、刘启建、留学生:巴音(哈萨克斯坦)
2013级:李春华(二次国家奖学金获得者,优秀毕业生、优秀学位论文)、赵鹏豪(优秀毕业生、优秀学位论文)、何智鹏(优秀毕业生、优秀学位论文)、刘炜(转博士)、赵越、徐延明
2012级:俞露杰(国家奖学金获得者,优秀毕业生、优秀学位论文)、彭茂兰(二次国家奖学金获得者,优秀毕业生、优秀学位论文)、刘羽超(优秀毕业生、优秀学位论文)、罗程、倪晓军(转博士)、苑宾(转博士),李丹(优秀毕业生、优秀学位论文)
2011级:王朝亮(国家奖学金获得者,优秀毕业生、优秀学位论文)、李路遥(优秀毕业生、优秀学位论文)、翟晓萌、徐洁、刘济豪、刘文静(二次国家奖学金获得者,优秀毕业生、优秀学位论文)、窦昊翔
2010级:仉雪娜、杨柳(国家奖学金获得者)、刘兴华,保定校区:黄俊,张岩坡,倪俊强,孙一莹、赵静、郭敏、曹东升
2009级:杨晓东、王晶晶、张宝顺(转博士)、徐坤。保定校区:李科(国家奖学金获得者)、陈晓芳(校长奖学金获得者,国家奖学金获得者)、雷虹云、宋洁莹、马益锋、曹春江。
2008级:贾卓、岳伟、易伟平、刘涛、安娜;保定校区:刘军娜、张汝莲、赵昕、卫鹏杰、马敬花。
2007级(保定校区,下同):甄永赞(转崔翔教授博士)、郭春义(转博士)、陈清、龙文、赵强
2006级:刘娟、赵媛媛、胡冬良、马国鹏、柳丹
2005级:卢向东、石国超、李磊、郭丽
2004级:高本锋、丁立、孙营
2003级:胥国义、崔海波、郭艳芬、张兴然
2002级:赵霞、何明锋、李金丰
2001级:姚刚、邓霄云
3.学生获得荣誉
2023年:赵西贝讲师、杜习佳(本人学生)、张紫茹获第九届直流输电大赛二等奖,奖金2万
2018年:李帅、张继元、李嘉龙获得第四届直流输电大赛唯一一等奖,奖金6万,指导教师赵成勇、许建中
宋冰倩:参加共青团中央“改革开放与两岸发展”主题夏令营
夏嘉航,大学成立60周年文艺晚会主持人
2017年:刘航、赵禹辰、石璐获得第三届直流输电大赛二等奖,奖金2万,指导教师:赵成勇、许建中
2017年:宋冰倩,研究生数学建模竞赛全国二等奖,教育部学位与研究生教育发展中心
2016年:李承昱、李帅、姬煜轲第二届直流输电大赛唯一特等奖,奖金6万,指导教师:赵成勇、许建中
王晓雪:北京市英语竞赛一等奖获得者
2015年:赵鹏豪,获得首届直流输电与电力电子创新杯大赛二等奖,奖金2万,指导教师:赵成勇
2011年:许建中,研究生数学建模竞赛全国一等奖(华电首个),教育部学位与研究生教育发展中心
三、主要科研项目情况(主持完成科研项目50余项目,主持在研10项)
[1] 国家自然科学基金-南方电网联合基金重点项目,主动支撑电网频率的远海风电经IGCT型电流源换流器送出系统研究, 2024.1-2027.12,258万元,主持
[2] 国家重点研发计划课题,融合可再生能源出力特性的特高压多端直流系统优化配置与互补运行技术,2023.12-2027.11,920万元,主持
[3]国网总部项目,适用于弱电网支撑的能量自平衡新能源柔性直流系统方案构建与控制策略研究,2023.10-2025.12,100万元,主持
[4]国网总部项目,新能源外送柔直系统成套设计技术研究,2022.10-2025.12,117万,主持
[5]南方电网科学研究院有限责任公司项目,新能源新型电力系统风光新能源建模研究,2022.9-2024.5,163万,赵成勇、许建中共同主持
[6]中国华能集团总部2020年与华北电力大学联合实验室项目课题二,大规模海上风电并网系统关键装备及运行控制, 2020.11-2023.12,1600万,主持
[7]国家自然科学基金项目:往复式高压直流断路器拓扑及其在直流电网中协调保护机理研究,2018.1-2021.12,61万元,主持
[8]2018年国家重点研发计划“智能电网技术与装备”专项项目“柔性直流电网故障电流抑制的基础理论研究”课题4“故障电流抑制的协调配合方法”,2018.7-2021.6 经费356万元,主持
[9]2016年国家重点研发计划课题3:全系统实时闭合数字仿真关键技术”任务“高压大容量柔性直流换流阀电磁暂态高效建模方法,2016.07-2019.06,153万元,主持
[10]国家863主题项目课题柔性直流供电关键技术研究,2013.3-2016,2,1200万,主持
[11]南方电网公司2016年重点项目,多端混合直流输电软件包设计,2016.6-2019.12,206万,主持
[12]浙江省电力公司2016科技项目“混合多馈入直流系统的运行原理与优化控制技术研究”,2016.6-2019.12,138万,主持
[13]国网直流部2017科技项目“同步调相机对传统直流输电换相失败的作用及控制策略”, 2017.6-2018.12,178万,主持
[14]适用于架空线路的柔性直流换流阀系统关键技术研究,2018.1-2020.12,100万,主持
四、主要获奖
授奖单位,授奖时间,奖励名称,等级(获称号),
[1]获2020年度教育部技术发明二等奖、
[2]2022年度福建省科技进步二等奖
[3]2022年度中国电工技术学会科技进步二等奖
[4]2016年度浙江省科技进步一等奖
[5]2016年度中国电力创新奖一等奖
[6]2012年,国家能源科技进步奖,三等奖
[7]2012年,中国电力科学技术奖,三等奖
[8]2007年,中国电力科学技术奖,三等奖
[9]2007年,中国南方电网公司科学技术奖,二等奖,排名第五
[10]2006年,中国电力科学技术奖,三等奖,排名第七
[11]2000年,吉林省电力公司科技进步奖,三等奖
五、代表性论著(出版专著6部,发表SCI收录论文50余篇,发表EI收录论文230余篇)
[1]许建中、赵成勇著.架空线路柔性直流电网故障分析与处理.北京:中国电力出版社,2019.09
[2]郭春义,王烨,赵成勇著.直流输电系统的小信号稳定性.北京:科学出版社,2019.1
[3]赵成勇,郭春义,刘文静著.混合直流输电.北京:科学出版社,2014.06
[4]赵成勇著.柔性直流输电建模和仿真技术.北京:中国电力出版社,2014.04
[5]赵成勇、许建中、李探著.模块化多电平换流器直流输电建模技术.北京:中国电力出版社,2017.03
混合直流输电方面论文:
[6]Chunyi Guo, Wei Liu, Jian Zhao, Chengyong Zhao. Impact of Control System on Small-Signal Stability of Hybrid Multi-Infeed HVDC system[J]. IET Generation Transmission & Distribution, 2018, 12(19): 4233-4239.
[7]Chengyong Zhao, Ye Wang, Maolan Peng, et al. A Grouping Strategy Based on Prime Factorization for Capacitor Voltage Balancing of the Modular Multilevel Converter. Electric Power Components & Systems, 2018, 46(5):570-580.
[8]Chunyi Guo, Chunhua Li, Chengyong Zhao, Xiaojun Ni, Kunpeng Zha, Weihua Xu. An Evolutional Line Commutated Converter Integrated with Thyristor Based Full-Bridge Module to Mitigate the Commutation Failure [J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2017, 32(2): 967-976.
[9]Ye Wang, Chunyi Guo, Chengyong Zhao. A Novel Supplementary Frequency-based Dual Damping Control for VSC-HVDC System under Weak AC Grid [J]. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2018, 103:212-223.
[10]Chunyi Guo, Yi Zhang, A.M. Gole, Chengyong Zhao.Analysis of Dual-Infeed HVDC with LCC-HVDC and VSC-HVDC[J]. IEEE Transactions on Power Delievery, 2012, 27(3): 1529-1537.
[11]Chunyi Guo, Chengyong Zhao. Supply of an Entirely Passive AC Network Through a Double-Infeed HVDC System[J].IEEE Transactions on Power Electronics, 2010, 25(11): 2835-2841.
[12]Chunyi Guo, Zhizhong Yang, Bisong Jiang, Chengyong Zhao. An Evolved Capacitor-Commutated-Converter Embedded with Anti-Parallel Thyristors Based Dual-Directional Full-Bridge Module[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2018, 33(2), 928-937.
[13]Chunyi Guo, Chengyong Zhao, Iravani R, et al. Impact of Phase-locked Loop on Small-Signal Dynamics of the LCC-HVDC Station[J]. IET Generation Transmission & Distribution, 2017, 11(5):1311-1318.
[14]Chunyi Guo, Wei Liu, Chengyong Zhao, Reza Iravani. A Frequency-based Synchronization Approach for the VSC-HVDC Station Connected to a Weak AC Grid [J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2017, 32(3): 1460-1470.
[15]Chunyi Guo, Chengyong Zhao, Maolan Peng, et al. Investigation of a Hybrid HVDC System with DC Fault Ride-Through and Commutation Failure Mitigation Capability[J]. Journal of Power Electronics, 2015, 15(5): 1367-1379.
[16]Chunyi Guo, Wenjing Liu, Chengyong Zhao. Research on the control method for voltage-current source hybrid-HVDC system[J]. SCIENCE CHINA Technological Sciences, 2013, 56(11) :2771-2777
[17]Chunyi Guo, Yuchao Liu, Chengyong Zhao. Power component fault detection method and improved current order limiter control for commutation failure mitigation in HVDC[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2015, 30(3):1585-1593.
[18]Xiaojun Ni, Chengyong Zhao, Chunyi Guo, et al. Enhanced line commutated converter with embedded fully controlled sub-modules to mitigate commutation failures in high voltage direct current systems[J]. IET on Power Electronics, 2016, 9(2): 198-206.
[19]Xiaojun Ni, Ani. Gole, Chengyong Zhao, Chunyi Guo. An Improved Measure of ac System Strength for Performance Analysis of Multi-infeed HVdc Systems Including VSC and LCC Converters [J]. IEEE Transactions on Power Delivery (Early Access)
[20]Chunyi Guo, Zihan Yin, Chengyong Zhao, Reza Iravani. Small-Signal Dynamics of Hybrid LCC-VSC HVDC Systems. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2018, 362-372.
[21]Chunyi Guo, Wei Liu, Chengyong Zhao, Xiaojun Ni. Small-Signal Dynamics and Control Parameters Optimization of Hybrid Multi-Infeed HVDC System. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2018, 409-418.
[22]Chunyi Guo, Zhizhong Yang, Linru Ning, Chengyong Zhao. A Novel Coordinated Control Approach for Commutation Failure Mitigation in Hybrid Parallel -HVDC System with MMC-HVDC and LCC-HVDC. Electric Power Components and Systems, 2017, 45(16): 1773-1782.
柔性直流建模和控制方面论文:
[23]Jianzhong Xu, Sicheng Zhu, Chengyu Li and Chengyong Zhao. The Enhanced DC Fault Current Calculation Method of MMC-HVDC Grid with Fault Current Limiters. Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, (Early access)
[24]Shuai Li, Jianzhong Xu, Chengyong Zhao, et al. An Auxiliary DC Circuit Breaker Utilising an Augmented MMC. IEEE Transactions on Power Delivery, (Early access)
[25]Jianzhong Xu, Chengyong Zhao, Aniruddha M. Gole. Enhanced high-speed electromagnetic transient simulation of MMC-MTdc grid[J]. International Journal of Electrical Power & Energy Systems (IJEPES), 2016, 83: 7-14. (IF:2.587).
[26]Chengyu Li, Aniruddha M. Gole and Chengyong Zhao. A Fast DC Fault Detection Method Using DC Reactor Voltages in HVdc Grids [J]. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 33, no. 5, pp. 2254-2264, Oct. 2018.
[27]Chengyong Zhao, Jianzhong Xu, Tan Li. DC Faults Ride-Through Capability Analysis of Full-Bridge MMC-MTDC System [J]. SCIENCE CHINA Technological Sciences, 2013, 56(1): 253-261.
[28]Jianzhong Xu, Yuchen Zhao, Chengyong Zhao, and Hui Ding. Unified High-Speed EMT Equivalent and Implementation Method of MMCs with Single-Port Submodules. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 34, no. 1, pp. 42-52, Feb. 2019.
[29]Jianzhong Xu, Yongjie Yu, Chengyong Zhao. The Predictive Closed-Loop Averaging Control of MMC Phase-unit Losses under Unbalanced Conditions. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 34, no. 1, pp. 198-207, Feb. 2019.
[30]Chunyi Guo, Jiayi Yang, Chengyong Zhao. Investigation of Small-Signal Dynamics of Modular Multilevel Converter under Unbalanced Grid Conditions [J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 66, no. 3, pp. 2269-2279, 2019.
[31]Jianzhong Xu, Le Wang, Dongyi Wu, Hao Jing, Chengyong Zhao. Reliability Modeling and Redundancy Design of Hybrid MMC Considering Decoupled Sub-Module Correlation [J]. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 105 (2019) 690–698.
[32]Shuai Li, Jiyuan Zhang, Jianzhong Xu and Chengyong Zhao. A new topology for current limiting HVDC circuit breaker [J]. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 104 (2019) 933–942.
[33]Jianzhong Xu, Jiyuan Zhang, Jialong Li, Lu Shi, Xiufang Jia, and Chengyong Zhao. Series-Parallel HBSM and Two-Port FBSM based Hybrid MMC with Local Capacitor Voltage Self-Balancing Capability [J]. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 103 (2018) 203–211.
[34]Jianzhong Xu, Moke Feng, Hang Liu, Lu Shi and Chengyong Zhao. The Diode-Clamped Half-Bridge MMC Structure with Internal Spontaneous Capacitor Voltage Parallel-Balancing Behaviors [J]. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 100 (2018) 139–151.
[35]Jianzhong Xu, Shengtao Fan, Chengyong Zhao, and Aniruddha M. Gole. High-speed EMT Modeling of MMCs with Arbitrary Multi-port Sub-module Structures Using Generalized Norton Equivalents [J]. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 33, no. 3, pp. 1299-1307, June 2018.
[36]Jianzhong Xu, Hao Jing, and Chengyong Zhao. Reliability Modeling of MMCs Considering Correlations of the Requisite and Redundant Submodules [J]. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 33, no. 3, pp. 1213-1222, June 2018.
[37]Bin Yuan, Jianzhong Xu, and Chengyong Zhao. Steady-state Analysis of Voltage Source Converter (VSC) Connected to Weak AC System and Optimal Control Strategies [J]. Electric Power Components and Systems, 46:4, 445-455, 2018.
[38]Jianzhong Xu, Shengtao Fan, Chengyong Zhao, Aniruddha M. Gole. High-speed EMT Modeling of MMCs with Arbitrary Multi-port Sub-module Structures Using Generalized Norton Equivalents[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 33, no. 3, pp. 1299-1307, June 2018.
[39]Chengyu Li, Chengyong Zhao, Jianzhong Xu, et al. A Pole-to-Pole Short-Circuit Fault Current Calculation Method for DC Grids[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2017, 32(6): 4943-4953.
[40]Jianzhong Xu, Yiliang Xu, Yuchen Zhao, Chengyong Zhao, Hui Ding and Yi Zhang. Linear time complexity sorting algorithms for electromagnetic transient simulation of MMC-HVdc system[J]. IET Generation, Transmission & Distribution, 2017, 11(16): 4059-4067.
[41]Jianzhong Xu, Penghao Zhao, Chengyong Zhao. Reliability Analysis and Redundancy Configuration of MMC with Hybrid Sub-module Topologies[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2016, 31(4): 2720-2729.
[42]Jianzhong Xu, Chengyong Zhao, Yan Xiong et al. Optimal Design of MMC Levels for Electromagnetic Transient Studies of MMC-HVDC[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2016, 31(4): 1663-1672.
[43]Jianzhong Xu, Aniruddha M. Gole, Chengyong Zhao. The Use of Averaged-value Model of Modular Multilevel Converters in DC Grid[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2015, 30(2):519-528.
[44]Jianzhong Xu, Chengyong Zhao, Wenjing Liu et al. Accelerated Model of Modular Multilevel Converters in PSCAD/EMTDC [J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2013, 28(1):129-136.
[45]Chengyu Li, Jianzhong Xu, Chengyong Zhao. A Coherency-Based Equivalence Method for MMC Inverters Using Virtual Synchronous Generator Control[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2016, 31(3): 1369-1378.
[46]Jianzhong Xu, Chengyong Zhao. A Backward Euler Method based Thévenin Equivalent Integral Model for Full-bridge Modular Multilevel Converters [J]. Electric Power Components and Systems, 2016, 44(3): 313-323.
[47]Jianzhong Xu, Ying Xu, Chengyong Zhao. Optimal Redundancy Configuration of Wave-shaping Circuits and Director Switches in Hybrid Multi-level Converters [J]. Electric Power Components and Systems, 2016, 44(15): 1645-1655.
[48]Fan Zhang, Jianzhong Xu, Chengyong Zhao. New control strategy of decoupling the AC/DC voltage offset for modular multilevel converter [J]. IET Generation, Transmission & Distribution, 2016, 10(6): 1382-1392.
[49]Bin Yuan, Jianzhong Xu, Chengyong Zhao, et al. An Improved Phase-Locked-Loop Control with Alternative Damping Factors for VSC Connected to Weak AC System[J]. Journal of Control Science and Engineering, 2016: 1-13.
[50]Tan Li, Gole A M, Chengyong Zhao. Harmonic Instability in MMC-HVDC Converters Resulting From Internal Dynamics[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2016, 31(4): 1738-1747.
[51]Tan Li, Chengyong Zhao. Characteristic analysis and fault‐tolerant control of modular multilevel converters under sub‐module faults[J]. International Transactions on Electrical Energy Systems, 2016, 26(7): 1444-1461.
[52]Tan Li, Chengyong Zhao. Recovering the modular multilevel converter from a cleared or isolated fault[J]. IET Generation Transmission & Distribution, 2015, 9(6): 550-559.
[53]Zhang J, Chengyong Zhao. The Research of SM Topology With DC Fault Tolerance in MMC-HVDC[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2015, 30(3): 1561-1568.