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CES优博｜天津大学电气自动化与信息工程学院副研究员 何佳伟
CES 优博
为推动我国电气工程领域的科技进步，鼓励创新性研究，促进青年专业人才成长，中国电工技术学会开展中国电工技术学会优秀博士学位论文推荐与评选工作。
何佳伟，天津大学电气自动化与信息工程学院副研究员。2014年、2017年和2021年分别从天津大学获得学士、硕士和博士学位。以核心骨干成员参与国家863计划课题、国家自然科学基金重点项目、面上项目等国家级项目的申请与研究工作。出版英文专著1部，发表论文40余篇。第一作者/通讯作者发表SCI论文19篇，EI期刊论文8篇。SCI他引900余次。获授权国家发明专利8项，美国专利1项。
入选中国电工技术学会优博论文（2021）；天津大学优博论文（2021），天津市硕士研究生优秀学位论文（2019）；得到天津大学优博论文基金（2020）和国际评审项目（2021）的资助。第一作者/通讯作者论文分别获得F5000顶尖论文（2019）、《中国电机工程学报》继电保护领域“最受关注论文”（2019）、《中国电机工程学报》“高影响力论文”（2017）；国家电网科技期刊优秀论文一等奖（2019，2篇）等。担任TIE、TPWRD、IJEPES、JESTPE、中国电机工程学报、电网技术等期刊审稿专家，连续两年获评《中国电机工程学报》优秀审稿专家（2019, 2020）。担任《电力系统保护与控制》青年学术委员会委员。
论文题目
柔性直流电网故障限流与重合闸关键技术研究
指导老师
李斌 教授
学位授予单位
天津大学
博士论文工作
柔性直流电网在新能源大规模集中接入、区域电网互联、无源网络供电等方面具有突出技术优势，是新型电力系统建设的重要技术途径。然而，有别于传统交流电网和常规直流输电系统，柔性直流电网阻尼小、故障发展速度快、冲击危害大。如何在数个毫秒内快速辨识故障区段、可靠隔离故障线路并保证健全网络的安全穿越与快速恢复成为其推广应用的关键技术。为此本文围绕故障辨识、穿越与恢复这一研究主线，分别在快速保护、故障限流以及重合闸三个方面取得创新。
（1）柔性直流电网超高速保护原理
柔性直流电网故障发展速度快（1~2ms）、冲击危害大（数十kA），对保护动作速度和灵敏性提出极为苛刻的要求，传统基于工频稳态量的保护原理无法适用。针对该问题，揭示了柔性直流电网故障暂稳态特性，提出了基于暂态能量的柔直线路超高速单端量保护原理和暂态行波方向纵联保护原理，克服了传统行波保护耐受过渡电阻能力弱、受线路参数频变特性影响的难题，实现柔直电网故障快速精准辨识。与北京四方继保公司合作研发直流暂态量保护装置，RTDS硬件在环测试表明，保护动作时间小于3ms，耐受过渡电阻能力比行波保护提升3倍以上。
（2）柔性直流电网自适应故障限流技术
故障限流是柔性直流电网故障穿越的核心关键技术。传统故障限流方法严重制约故障快速开断，并影响系统稳定运行。针对该问题，提出了限流电感最优值计算方法，发明了电流转移型故障限流方法及其多端口优化拓扑，首创了自适应限流型直流固态断路器。显著提升故障电流开断速度，并消除对系统运行稳定性的不利影响。研制的限流型直流固态断路器故障电流清除时间小于3ms，尾流衰减时间缩短6倍以上。
（3）柔性直流电网智能重合闸理论
架空线路输电是柔性直流电网发展的必然趋势，必须配置有效的重合闸策略应对瞬时性故障。但是，大容量全控型电力电子设备耐受过流能力弱，难以承受传统直接重合闸产生的二次过流冲击。针对两种典型的柔性直流电网，即“半桥MMC+直流断路器”和“自清除MMC+直流开关”，分别提出了利用线路残余电压特性的自适应重合闸策略和基于主动注入的智能重启策略，实现了瞬时性故障时的可靠重启，并彻底消除了永久性故障时对系统的二次冲击。
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