李欣然

一、基本情况

李欣然男,1957年生。湖南大学电气与信息工程学院教授,电力系统及其自动化专业工学博士,博士研究生导师,享受国务院政府特殊津贴专家,《电力系统及其自动化学报》编委会委员,《中国电机工程学报》、《电力系统自动化》、《电网技术》特约审稿专家,中国电机工程学会高级会员, IEEE高级会员,湖南省电机工程学会电力系统专委会副主任委员,长沙市电机工程学会理事

198112毕业于湖南大学电力系统及其自动化专业,获工学学士学位;19883月华北电力大学电力系统及其自动化专业硕士研究生毕业;19993月华北电力大学电力系统及其自动化专业博士研究生毕业,获工学博士学位。

在《中国电机工程学报》等专业学术期刊发表论文300余篇,申请(授权)发明专利10余项,软件著作权20余个,获得国家科技进步二等奖1项,省部级科技奖励10余项。

主要研究方向:电力系统分析控制与仿真建模;考虑分布式新能源发电的配电系统公共信息建模技术;储能电源仿真建模与控制技术及其在电力系统中的应用;考虑分布式新能源发电的配电系统优化规划方法等。

二、主持完成的主要项目与获奖成果

1、电力系统分析控制与仿真建模——电力系统综合负荷建模

从事电力系统综合负荷建模研究近20年,在《中国电机工程学报》等专业期刊上发表学术论文逾200篇。自1997年以来,主持完成相关课题13项,获得省部级科研成果奖励3项,获得发明专利及软件著作权20余项。

1)负荷建模研究方向主持完成的主要项目

1) 电力系统综合负荷动态模型在线辨识方法研究,华中电力集团公司科技开发项目,1997.09-1999.12

2) 湖南电网负荷特性研究及其建模技术支持系统,湖南省电力公司科技计划项目,2001.06-2004.12

3) 电力系统综合负荷特性分类及模型评价,湖南省教育厅重点项目,2001.01-2003.12

4) 电铁牵引负荷建模及其对电网运行状况影响研究,教育部博士学科点基金项目,2006.10-2008.12

5) 电铁牵引负荷对湖南电网电网运行状况影响及其对策研究,湖南省电力公司科技计划项目,2007.01-2008.12

6) 湖南电网负荷建模技术支持系统工程化完善,湖南省电力公司科技计划项目,2007.01-2009.12

7) 在线准实时广域负荷建模方法及其技术支持系统,湖南省电力公司科技计划项目,2009.01-2010.12

8) 含分布式发电的智能配电网综合负荷建模关键理论与技术研究,湖南省自然科学基金重点项目,2010.01-2012.12

9) 考虑分布式发电的电力系统广义综合负荷建模关键理论与技术研究,国家自然科学基金面上项目,2010.01-2012.12

10) 韶关电网负荷特性研究及其负荷建模平台开发,广东电网韶关供电公司科技计划项目,2012.01-2013.12

11) 面向大型电网仿真的多类型储能系统建模关键理论与技术研究,国家自然科学基金面上项目,2013.01-2016.12

12) 面向智能调度的在线负荷建模方法与工程应用,湖南省电力公司科技计划项目,2015.10-2017.12

13) 适用于近期西北地区经济结构调整及电力消费模式发展的负荷建模及辨识方法研究,中国电力科学研究院委托项目,2016.06-2017.05

2)负荷建模研究方向获得的省部级科研成果奖励

1) 湖南电网负荷特性研究及其建模技术支持系统.  湖南省科技进步二等奖,国家电网公司科技进步二等奖,2005年。

2) 电力系统综合负荷建模理论方法及其工程应用.  中国机械行业科学技术二等奖,2008年。

3) 在线准实时广域负荷建模方法及其技术支持系统.  湖南省科技进步二等奖,2011年。

2储能电源仿真建模与控制技术及其在电力系统中的应用

2010年以来,开展大规模储能技术在电力系统的应用研究。在规模化电化学储能电池和超级电容器的仿真和建模方法、储能技术应用于电力系统的典型应用场景(平抑风光发电出力波动、参与大规模电网快速辅助调频、跟踪电力系统计划出力等)等方面,主持完成国家863(子课题)、973项目(子课题,参与)、国家自然科学基金课题(面上项目)等4项,在《中国电机工程学报》、《电工技术学报》、《电力系统自动化》、《电网技术》等期刊发表学术论文近20篇,获得软件著作权和发明专利10余项。

  在大规模储能技术及应用研究方向主持完成的主要项目

1) 多类型储能系统协调控制技术及示范(2011AA05A113)——多类型储能系统建模与仿真研究,国家高技术研究发展计划(863计划)项目,2012.01-2015.12

2) 大规模风力发电并网基础科学问题研究 2012CB215106)——远距离大规模高集中度风电并网的储能需求评估及协调控制,国家重点基础研究发展计划(973计划)项目,2012.01-2016.12

3) 规模化储能电源参与电网快速调频的关键理论与技术研究,国家自然科学基金面上项目,2015.01-2018.12

4) 储能电站用于电网快速调频的技术研究技术,中国电力科学研究院委托项目,2013.06-2014.05

3、其他研究方向

在电力系统稳定性分析与控制、电力系统电压稳定与电压无功控制、主动配电网/微电网建模与仿真技术、配电网运行性能评估技术、考虑间歇性分布式发电影响的配电网络规划技术等方面,主持完成各类课题(项目)10余项,在《中国电机工程学报》、《电工技术学报》、《太阳能学报》、《系统仿真学报》等期刊上发表论文20余篇。

在电力系统稳定分析与控制、配电网仿真建模与评估技术等方向主持完成的主要项目

1) 考虑负荷特性的电压稳定建模及其实用算法研究,湖南省自然科学基金项目,2000.01-2001.12

2) 电力系统电压稳定实用算法及其负荷建模研究,教育部高等学校骨干教师资助计划项目,2001.01-2002.12

3) 湖北电网方式检修在线分析系统及电压无功综合控制策略研究,湖北省电力公司科技计划项目,2001.06-2002.12

4) 小水电和风电等分布式发电对湖南电网安全高效运行的影响及其调度对策研究,湖南省电力公司科技计划项目,2010.01-2012.06

5) 湖南电网暂态电压稳定与功角稳定相互影响机理及对策研究,湖南省电力公司科技计划项目,2013.01-2014.12

6) 配电网建设规模与社会经济发展水平适应性评估方法研究,湖南省电力公司科技计划项目,2009.01-2010.12

7) 营配数据融合关键技术——CIM建模和典型应用场景,国家电网公司科技计划项目,2014.01-2015.12

8) 以规划目标为导向的配电网规划建设项目综合评价方法,湖南省电力经济技术研究院委托项目,2014.06-2015.12

9) 分布式光伏发电的CIM建模及协调控制策略,湖南省电力科学研究院委托项目,2015.06-2016.12

三、开发的主要软件(系统)

1) 基于Internet/Intranet技术的负荷构成特性调查统计信息集总系统

2) 基于FTP下载技术的负荷构成信息调查采集集总平台

3) 基于多代理技术和电力系统广域信息的综合负荷在线建模平台

4) 基于RT-LAB的含分布式发电和储能的配电网/微电网综合仿真系统

5) C/SB/S模式相结合的配电网建设规模水平评估系统

6) C/SB/S模式相结合的配电网运行状态和供电能力评估系统

7) 规模化储能技术典型应用分析评价与辅助决策系统.

四、代表性学术论文

1、负荷模型结构和模型参数研究

1) 负荷特性对电力系统静态电压稳定性的影响及静态电压稳定性广义实用判据. 中国电机工程学报,199919(4)

2) 一种具有全电压范围适应性的综合负荷模型. 中国电机工程学报,1999, 19(5)

3) 综合负荷感应电动机模型的改进及其描述能力. 电力系统自动化,1999, 23(9)

4) 考虑双馈风电机的配网广义综合负荷建模. 电工技术学报,2013,28(7)

5) 基于人工神经网络的综合负荷模型结构研究. 电网技术,2008,32(16)

6) 模糊神经网络负荷模型的内插外推能力. 高电压技术,2008,34(6)

7) 面向负荷建模的微型燃气轮机建模及其等效描述. 电力系统自动化,2010,34(19)

8) 燃料电池发电系统的机电动态模型. 中国电机工程学报,2011,31(22)

9) 面向负荷的光伏和燃料电池建模及其等效描述. 电网技术,2011,35(4)

10) 并网光伏发电系统的动态模型研究. 太阳能学报,2013,34(11)

11) 面向负荷建模的微型燃气轮机建模及其等效描述. 电力系统自动化,2010,34(19)

12) 一种逆变并网型分布式电源统一模型. 电工技术学报,2013,28(9)

13) 直驱永磁同步风力发电机的等效建模. 电力系统及其自动化学报,2013,25(1)

14) 含小水电配网负荷模型实用化方法. 电工电能新技术,2012, 12(4)

15) 牵引供电系统综合负荷模型结构. 电力系统自动化,2009,33(16)

16) 基于实测数据的电铁牵引负载谐波源模型. 电网技术,2012,36(1)

17) 电气化铁路牵引负荷的支持向量机负序源建模. 电力系统及其自动化学报,2010,22(3)

18) 电力综合负荷感应电动机模型参数研究. 中国电力,2004,37(11)

2、负荷模型辨识与建模方法研究

1) 感应电动机的参数加权平均综合建模. 电力系统自动化,2001,25(15)

2) 模糊聚类在统计综合法负荷建模中的应用. 电力自动化设备,2003,23(5)

3) AGENT技术在电力综合负荷模型辨识系统中的应用. 电力自动化设备,2002,22(9)

4) 基于统计综合负荷建模的系统方法研究. 电力自动化设备,2004,24(3)

5) 基于Lemke优化算法的负荷静态模型参数辨识. 电力自动化设备,2006,26(8)

6) 统计综合法负荷建模中的行业用户精选. 电力系统自动化,2005,29(14)

7) 电力负荷动特性分类方法研究. 电力系统自动化,2005,29(22)

8) 基于模糊聚类的电力负荷特性的分类与综合. 中国电机工程学报,2005,25(4)

9) 基于减法聚类的模糊神经网络负荷建模. 电工技术学报,2006,21(9)

10) 基于实测响应空间的负荷动特性直接综合方法. 中国电机工程学报,2006,26(21)

11) 基于实测响应空间的负荷动特性分类原理与方法. 中国电机工程学报,2006,26(8)

12) 基于小波包理论的负荷建模数据特征提取与分类 . 电力系统自动化,2007,31(6)

13) 基于用户日负荷曲线的用电行业分类与综合方法. 电力系统自动化,2010,34(10)

14) 基于功率空间的分时段负荷模型参数在线修正. 电工技术学报,2012,27(8)

15) 遗传算法与传统优化方法应用于负荷建模比较研究. 湖南大学学报(自科版)2005,32(2)

16) 遗传算法参数设置及其在负荷建模中的应用. 电力自动化设备,2006,26(5)

17) 遗传策略的综合改进及其在负荷建模中的应用. 电网技术,2006,30(11)

3、负荷建模系统开发

1) 基于CPLDUSB技术的电力负荷特性在线采集系统设计. 测控技术,2009,28(10)

2) 电力系统综合负荷建模平台的开发. 中国电力,2005,38(11)

3) CPLD实现多通道数据采集系统的A/D转换器控制电路设计. 继电器,2006,34(21)

4) 基于元件与量测相结合的负荷特性数据库系统. 电力自动化设备,2006,26(1)

5) 基于TMS320VC550 9DSP片内USB接口的数据通讯研究. 电力自动化设备,2007,27(6)

6) 分散性负荷构成特性数据集总系统. 电气应用,2008,27(8)

7) 基于网络的负荷构成特性信息集成系统. 电网技术,2008,32(14)

8) PMU数据处理及其在综合负荷建模中的应用. 电力系统及其自动化学报,2011,23(5)

9) 综合负荷建模的故障录波数据预处理方法. 电力系统及其自动化学报,2011,23(2)

10) 面向对象的电网仿真程序中负荷模型扩展方法. 电力系统及其自动化学报,2009,21(2)

11) 统计综合法电力系统负荷建模平台的开发. 电力系统及其自动化学报,2010,22(1)

4储能电源仿真建模与控制技术及其在电力系统中的应用

1) 基于2层规划的间歇性分布式电源及无功补偿综合优化配置. 中国电机工程学报,2013,33(28)

2) Modeling and Control Strategy of Battery Energy Storage System for Primary Frequency Regulation. 2014 International Conference on Power System Technology 2014,Chengdu(POWERCON)

3) Optimal Capacity Allocation for Supercapacitor Energy Storage System in Power Grid Primary Frequency Regulation. Advanced Materials Research2014,1070-1072407-417

4) 考虑储能参与快速调频动作时机与深度的容量配置方法. 电工技术学报,2015,30(12)

5) 面向电网调频应用的电池储能电源仿真模型. 电力系统自动化,2015,39(18)

6) 考虑电池储能仿真模型的一次调频特性评估. 高电压技术,2015,40(7)

7) 跟踪风电计划出力下的混合储能系统容量配置. 太阳能学报,2016,37(10)

五、代表性发明专利

1) 一种并网光伏发电系统的等效模拟方法,专利号:201110383604.5

2) 一种间歇分布式电源优化配置方法,专利号:201210086146.3

3) 微型燃气轮机发电系统的模拟方法,专利号:201110340431.9

4) DFIG风电场外特性等效模型的构建方法,专利号:201210518143.2

5) 一种基于铅酸电池改进型PNGV模型的模拟方法,专利号:201310518307.6

6) 燃料电池发电系统的等效模型构建方法,专利号:201110007034.X

7) 一种电池储能电源参与电网二次调频的协调控制方法专利号:2014104309480.0

8) 一种全钒液流电池储能系统的等效模拟方法,专利号:201410089721.4

六、主要软件著作权

1) 基于FTP服务器下载的负控数据采集及分析处理系统,登记号:2013SR043713

2) 电力系统综合负荷模型参数在线修正平台,登记号:2013SR037828

3) 电力系统仿真计算软件BPA的稳定数据文件接口管理系统,登记号:2013SR026957

4) 电力系统综合负荷构成特性数据信息采集集总系统,登记号:2012SR106421

5) 面向负荷建模的用电信息采集系统数据自动采集接口及其分析处理软件,登记号:2012SR088039

6) 分布式电源的MATLAB模型与PSASP接口生成软件,登记号:2012SR056756

7) 总体测辨法负荷建模平台,登记号:2011SR084952

8) 面向负荷建模的SCADA数据自动采集接口及其分析处理软件,登记号:2011SR084895

9) 分散性负荷构成特性数据信息集总系统,登记号:2011SR084700

10) 面向负荷建模的WAMS数据自动采集接口及其分析处理软件,登记号:2011SR084357

11) 变电站行业构成比例参数在线修正平台,登记号:2011SR084145

12) 面向负荷建模的故障录波数据自动采集接口及其分析处理软件,登记号:2011SR083563

13) 变电站负荷特性数据自动采集及其分析处理软件,登记号:2011SR083504

14) 配电网集结等效的综合负荷模型连网暂态仿真系统,登记号:2011SR066135

15) 电力用户负控信息采集系统,登记号:2011SR064545

16) PSASP与牵引负荷实测模型UPI接口生成软件,登记号:2011SR053393

17) 微电网仿真建模系统,登记号:2011SR041519

18) 统计综合法电力系统负荷建模系统软件,登记号:2010SR037415

19) 电气化铁路牵引负荷特性在线记录与分析系统软件 V1.0,登记号:2009SR11062

20) 统计综合法电力系统负荷建模系统软件 V1.0,登记号:2008SR36560

21) 分散性负荷构成特性信息集总系统 V1.0,登记号:2008SR36559

七、主要获奖成果一览

1) 湖南电网负荷特性研究及其建模技术支持系统. 2005年度湖南省科技进步二等奖、国家电网公司科技进步二等奖

2) 电力系统综合负荷建模的理论方法与工程应用. 2008年中国机械工业科学技术二等奖;

3) 在线准实时广域负荷建模方法及其技术支持系统,2011年度湖南省科技进步二等奖;

4) 电能质量先进控制方法与装备及其工程应用.  2006年度 国家科技进步二等奖;

5) 输变电关键技术与装备及其工程应用.2007年度 湖南省科技进步一等奖;

6) 企业电气节能集成技术和系列装备及其应用.2007年度教育部科技进步二等奖;

7) 电网先进节能技术与系列装备及其工程应用. 2007年度国家机械行业科技进步一等奖;

8) 消弧线圈自动调整系统. 2003年度 湖南省科技进步二等奖;

9) 结合专业实验室建设探索产学研途径. 2001年度 湖南省优秀教学成果二等奖;

10) 动模实验室升级改造和电力方向创新性工程训练教学改革研究与实践. 2008年度湖南大学教学成果二等奖。

11) 电气工程及其自动化专业培养模式改革与实践. 2015年度湖南大学教学成果二等奖。