车亮

1、个人简介

车亮,电气与信息工程学院教授、博士生导师,国家海外高层次人才(青年项目)入选者、IEEE高级会员、湖南大学岳麓学者、东华软件青年学者。曾多年任职于美国西门子和中西部独立系统运营商(MISO),拥有丰富的研究与工程应用经验,曾作为核心骨干建成世界首个交直流智能互联多微网,受到美国广播公司(ABC)、路透社和经济学人杂志等数十家世界知名媒体报道,被ABC、路透社分别评价为“可成为国家标准”、“高可靠智能电网的完全展示”。师从美国美国工程院院士M. Shahidehpour教授,与国际上多家知名高校和科研机构保持长期密切合作。近五年以通讯和第一作者在IEEE TSGTPWRS等国际权威期刊发表论文40余篇,被引2300余次,两次入选ESI高被引。目前担任Journal of Modern Power Systems and Clean Energy编辑、电力保护与控制青年编委、中国电科院期刊中心青年专家等学术兼职。

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招生专业:电气工程080800、能源动力085800(电力系统及其自动化)

招生信息:课题组在研多个国家级课题和重大企业合作应用项目,科研与应用互补,提供国际化科研平台以及良好企业合作应用环境,欢迎电气、计算机、通信、测控、自动化等学科背景,以及对人工智能交叉应用有浓厚兴趣的硕士/博士/博士后申请人。


2、教育与工作经历

2019.3-至今,湖南大学,电气与信息工程学院,教授、博士生导师

20162019(美国) 中西部独立系统运行商 (MISO),电力市场测试及EMS数据库

20152016(美国) 西门子PTI,电力系统仿真及可再生能源接入规划

20112015(美国) 伊利诺伊理工大学,电气工程,博士

20062010,普华永道管理咨询 (上海),高级咨询师

20022006,上海交通大学,电气工程及其自动化,学士


3、研究方向与学生培养

3.1、研究方向

1)电力系统优化调度,聚焦于电力与综合能源系统的优化运行、调度控制、电力市场等

2)分布式能源与新型配电网,聚焦于相关监测感知、调控、分布式与对等(P2P)优化控制、车网互动技术等

3)人工智能工业应用,聚焦于强化学习决策智能、数据驱动状态估计与设备诊断等技术在新型电力系统及能源领域中的应用

4)储能与电池,聚焦于电池状态估计与诊断、储能多工况寿命与成本评估、储能应用技术等

3.2、学生培养与团队建设理念

l 导师具有学术与工业应用结合背景,秉持从实际中来(从工程实际中提炼发现关键问题)、到实际中去(成果应用)的核心理念,将国际前沿研究、服务国家重大需求、企业合作落地应用三者结合;

l 导师坚持直接指导每一位博士生和硕士生,除组会以外,在实验室期间可按需研讨,鼓励学生提出问题、开展研讨和互相促进,课题组提供优良科研平台、充足经费支持、优秀成果奖励、高性能服务器/电网实时仿真器/电池测试仪等设备,以及国际化学术交流平台(2019年推送10名博士生赴美知名大学访学);

l 导师将培养学生成才作为人生追求之一,从技术、思维、行事等全方位推进学生发展;在对外交流和推荐工作等关键环节给予不遗余力的支持,致力于将历届毕业学生打造成一个温暖的大家庭,给每位成员留下美好回忆和永远相互支持。

3.3、博士生主要研究领域

l 我们聚焦于AI工业应用中一个关键和现实的问题:如何在复杂、高安全风险、不完全可观的工业环境中利用AI优势进行感知、学习、决策和行动。与游戏等领域不同,电力能源等工业领域对安全性、可解释性、样本利用效率等具有极高要求,这正也是当前AI应用关键痛点,诸多问题尚待突破。一个科学高效的AI决策方案,不能限于""数据,而应从数据与物理机理的实质性融合出发,满足物理定律及人类认知约束,具备安全防控机制,切实对工业应用赋能。为了实现这一愿景,我们的特色是构建物理机理与决策智能的融合框架,建立数学最优化对智能体的引导和约束机制,研究数据-知识融合决策、Safe RLmodel-based RL物理指标引导大规模状态空间表征与降维、复杂场景数据增强与预测性生成、人机混合增强、决策可解释性等关键技术,突破AI工业应用的关键瓶颈,赋能电力、能源等工业应用。希望博士申请人具有数学最优化、强化学习机器学习、数据分析等相关基础,并有较强编程能力(Cplex/gurobi优化引擎、Pytorch+RLlib框架、Phython/Matlab环境等)。


4、科研项目

4.1、近三年主要科研项目

l 国家重点研发计划项目,轨道交通"---"协同供能技术(课题:轨道交通自洽能源系统的能源管控与高效利用技术),2022-2025,承担任务

l 省部级课题含高比例分布式电源的有源配电网智能管控与故障自愈技术研究,江西省重点研发计划项目2022-2024,合作单位负责人

l 企业委托项目,基于强化学习的新型电力系统多机组出力调节算法研究,南网数研院2022-2024,负责人

l 企业合作项目,计及超级充电站影响的大规模电动汽车充电设施聚合与协同调度控制关键技术与应用,国网湖南省电力2023年度重大科研需求榜单项目2023-2024,合作单位课题负责人

l 企业委托项目,有源配电网分布式灵活资源集群自治与省地县三级协同调度技术及示范,国网湖南电力2022"新型科研模式"重大攻关项目,2022-2024,课题负责人:分布式灵活资源集群的图模构建与全景状态感知技术研究

l 企业委托项目,新型电力系统海量分布式能源边缘智能终端研制与智能调控技术研究,国网湖南经研院,2021-2023,负责人

l 企业委托项目,电化学储能技术应用与商业化研究,国网湖南电力,2022-2023,负责人

l 企业委托项目,储能电站能效提升技术,国网湖南电力,2022-2023,负责人

l 企业委托项目,储能电站智能运维与评估关键技术研究及应用,国网湖南电科院,2021-2022,负责人

l 企业委托项目,智慧能源综合数字化平台设计,国网湖南电力,2020-2020,负责人

l 国家级课题,能源互联网的弹性运行技术研究,中组部海外高层次人才青年项目,2019-2027,负责人

4.2、入职湖大之前参与科研项目

l 世界首个10MW级工业级智能微电网 (Perfect Power System at IIT),美国能源部:http://iitmicrogrid.net

l 世界首个多微网集群 (Bronzeville Microgrid Cluster),美国能源部:https://bronzevillecommunityofthefuture.com/project-microgrid

l 世界首个电力系统灵活性市场化产品 (灵活爬坡产品RCP)MISOhttps://www.misoenergy.org/stakeholder-engagement/issue-tracking/ramp-capability-product-development

l 电力市场系统提升(Market System Enhancement),MISO

l 编撰《电力天然气设施长期规划白皮书》,美国国家公共事业监管委员会。

l 微电网相关成果受ABC、路透社、雅虎、经济学人杂志等世界知名媒体报道。


5、学术成果

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5.1、近五年代表性期刊论文

l J. Zhang, Yuxiang Guan, L. Che*, Mohammad Shahidehpour, “EV Charging Command Fast Allocation Approach based on Deep Reinforcement Learning with Safety Modules,” IEEE Transactions on Smart Grid, 2023.

l 陈仕杜,易兴宇,车亮*考虑车主意愿和成本的车网能量互动博弈模型,湖南大学学报,2022.

l J. Zhang, L. Che*, X. Wan, Mohammad Shahidehpour, “Distributed Hierarchical Coordination of Networked Charging Stations based on Peer-to-peer Trading and EV Charging Flexibility Quantification,” IEEE Transactions on Power Systems, 2021.

徐茂盛,崔秋实,车亮*基于联邦学习的短期负荷预测模型协同训练方法”,湖南大学学报2021.

l X. Liu, L. Che*, K. Gao and Z. Li, "Power System Intra-Interval Operational Security Under False Data Injection Attacks," IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 16, no. 8, pp. 4997-5008, Aug. 2020.

l W Tan, W Guo, F Rao, L. Che*, “Machine-learning based decomposition and monitoring of behind-the-meter resources,” The Electricity Journal, 35 (5), 107131, Dec. 2021.

l W. Guo, L. Che*, M. Shahidehpour, X. Wan, “Machine-Learning based methods in short-term load forecasting,” Special Issue on Machine-Learning Applications, The Electricity Journal, 34 (1), 106884, Dec. 2020.

l L. Che, X. Liu and Z. Li, "Fast Screening of High-Risk Lines Under False Data Injection Attacks," IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 10, no. 4, pp. 4003-4014, July 2019.

l L. Che, X. Liu and Z. Li, "Mitigating False Data Attacks Induced Overloads Using a Corrective Dispatch Scheme," IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 10, no. 3, pp. 3081-3091, May 2019.

l L. Che, X. Liu, X. Zhu, Y. Wen and Z. Li, "Intra-Interval Security Based Dispatch for Power Systems With High Wind Penetration," IEEE Transactions on Power Systems, vol. 34, no. 2, pp. 1243-1255, March 2019.

l L. Che and M. Shahidehpour*, "Adaptive Formation of Microgrids With Mobile Emergency Resources for Critical Service Restoration in Extreme Conditions," IEEE Transactions on Power Systems, vol. 34, no. 1, pp. 742-753, Jan. 2019.

l L. Che, X. Liu, Z. Shuai, Z. Li and Y. Wen, "Cyber Cascades Screening Considering the Impacts of False Data Injection Attacks," IEEE Transactions on Power Systems, vol. 33, no. 6, pp. 6545-6556, Nov. 2018.

l L. Che, X. Liu and Z. Li, "Preventive Mitigation Strategy for the Hidden N-k Line Contingencies in Power Systems," IEEE Transactions on Reliability, vol. 67, no. 3, pp. 1060-1070, Sept. 2018.

l L. Che, X. Liu and Z. Li, "An Intra-interval Security Risk Regarding Regulation Burden Due to Wind Variation in High-Wind-Penetrated Power Systems," IEEE Transactions on Power Systems, vol. 33, no. 3, pp. 3213-3216, May 2018.

5.2、近三年发明专利

l 车亮、任婕,电力系统机组调度智能决策方法、终端设备及存储介质,实质性审查

l 车亮、张进,车联网充放电管理方法及系统、电力系统及存储介质,专利号#202010830091.7,已授权,2021/11

l 车亮、刘绚,基于攻击-防御结构的抵御恶意数据攻击的电网升级方法,专利号#202010167743.3,已授权,2021/01

l 车亮、刘绚,一种基于三层模型的电网信息物理安全风险检测方法,专利号#202010167745.2,已授权,2021/06

5.3、设备研制

l 分布式能源智能调控终端,2022(经第三方测试机构深圳微谱标准技术服务有限公司测试:静电抗干扰测试GB/T 17626.2-2018、脉冲磁场抗干扰测试GB/T 17626.9-2011、浪涌抗扰度测试GB/T 17626.5-2019、电压跌落抗扰度测试GB/T 17626.11-2008、工频磁场考扰度测试GB/T 17626.8-2006、低温启动测试GB/T 2423.1-2008、高温存储测试GB/T 2423.2-2008、振动试验GB/T 2423.10-2019

l 分布式能源北斗授时终端,2023

5.4、软件著作权

l 基于深度强化学习的新型电力系统机组调度软件,2022

l 电动汽车负荷预测监管软件,2022


6、荣誉奖励:

l 国网湖南省电力有限公司科技进步二等奖,排名第2022

l 2021 IEEE Transactions on Power Systems最佳论文奖,IEEE2022

l 国家高层次海外人才 (青年项目)”,国家中组部,2019

l MPCE期刊最佳编委奖,MPCE2019

l 岳麓学者,湖南大学,2019

l 东华软件学者,东华软件股份公司,2019

l IEEE Transactions on Smart Grid 最佳审稿专家奖,IEEE PES2016

l IEEE PES General Meeting 最佳论文奖,IEEE PES2015


7、学生培养

7.1、已毕业学生

l 2022,硕士,连超然,国网浙江绍兴供电局

7.2、目前在读学生

l 博士生7人、硕士生14人、本科毕业设计3人


8、讲授课程

l 电力系统基础(本科生专业核心课)

l 电力系统基础(留学生英文课)

l 电路理论(留学生英文课)

l 智能电网导论(本科生选修课)