团队生活

                

团队基本情况

(1)荣命哲,教 授,西安交通大学副校长,国家重点实验室副主任,国家重大基础研究973项目首席科学家,自然科学基金创新团队负责人,入选国家级人才计划。研究方向:直流电力装备技术,电力装备智能感知与运行维护,电力设备智能设计与数字孪生技术,等离子体生物电磁技术及应用,微能量收集与无线传输技术及应用;

2)吴 翊,教 授,中国电工技术学会低压电器专委会副秘书长,“气体放电及其应用”国际会议科学委员会委员,CIGRE直流工作组成员,教育部新世纪人才。研究方向:交直流快速分断技术,限流技术;

3)王小华,教 授,西安交通大学教务处副处长,CIGRE开关设备状态评估工作组成员,中国电工技术学会电器智能化系统及应用专委会委员,教育部新世纪优秀人才,陕西省青年科技新星。研究方向:开关设备设计、状态监测与寿命评估。研究方向:开关电器在线检测;

4)纽春萍,副教授,研究方向:开关电器电磁和热分析;

5)杨  飞,教授,研究方向:新型开关电器;

6)刘定新,教授,研究方向:等离子体放电研究;

7)杨爱军,副教授,研究方向:开关电器在线检测;

8)孙昊,副教授,研究方向:电力设备智能设计与数字孪生技术;

(9)吴益飞,专职科研人员,实验测试;

(10)何海龙,专职科研人员,实验测试;

11)姬忠校,工程师,研究方向:光纤传感技术;

12)刘文涛,实验技术人员,实验室管理。

目前在读博士研究生及硕士研究生83名。

团队现有研究基础

 

团队研究方向

 

 

1)直流电力开关设备

 

直流电力系统是支撑国家能源战略变革、促进国防关键装备升级换代的重要选择,在可再生能源规模化应用、城市配电、轨道交通、大型船舶供电、飞机供电系统等领域具有重要的应用前景。直流电力开关装备是保证直流供电可靠性和灵活性的核心装备,也是目前制约直流系统快速发展的瓶颈之一。课题组围绕直流开断技术,承担了国家973计划、国家自然科学创新群体、国家自然科学基金委和国网联合基金重大项目、国家重点研发计划、国防973、国防预研、国网科技项目等科研任务,并与国内外多家电力行业著名企业进行了产学研和技术转化合作,成功研制了系列直流断路器产品:研制成功世界上中压直流领域开断容量最高的空气式直流断路器产品,解决了我国大型舰船综合电力系统跨越式发展的一大瓶颈;实现了城市轨道交通用直流断路器的国产化,打破了国外产品的垄断;所开发的10kV直流断路器成功在国网江苏直流配电示范工程中夺标。研究成果获得国家技术发明二等奖1项、陕西省科学技术一等奖1项、中国专利优秀奖 1 项。团队将继续围绕新型直流开断原理和技术,大功率电力电子驱动及关断技术等开展研究,为未来直流系统的推广应用以及实现大规模可再生能源并网提供了设备保障,同时推动中国电力高端技术及其装备走向世界。

2)电力装备智能感知与运行维护

电力装备状态的全面感知是保障电网安全运行和实现电网智能化运行的先决条件,基于状态劣化机理、先进传感技术、人工智能技术等的研究,承担了国家863重大项目、国家自然科学创新群体、国家自然科学基金、国网科技项目等任务,面向电力设备温升、绝缘、机械、电寿命等状态感知,开发了多种状态感知传感器;基于人工智能技术,实现了对输电线路、开关设备等电力设备的故障诊断和状态评估;研发了系列化的电力设备在线监测技术与产品,其中HX-CMD1A型中压开关设备在线监测装置率先通过国家检验单位试验认证。研究成果已在国网平高集团、西电集团、大全集团等单位推广应用,在Nano TodayIF=16.6)、Journal of Materials Chemistry AIF=10.7)等期刊发表论文100余篇,获国家科技进步二等奖1项,教育部科技进步一等奖和技术发明一等奖各1项。

3)电力设备智能设计与数字孪生技术

寻求准确的计算方法、降低电力设备的设计周期和研发成本,是学者们长期以来不懈的追求。围绕电力设备的智能设计方法和数字孪生技术,建立了气体开关设备电弧物性参数的计算方法,突破了物性参数计算受限于NIST数据库的瓶颈,获得的物性参数数据已被全球16个国家35家研究单位公开使用并被编入意大利教科书,基于此首次建立了描述气体电弧燃弧和弧后过程的完整数学模型,同时融入神经网络、随机森林等深度学习的先进理念,开发了涵盖动热稳定性分析、电磁机构设计、电弧等离子体仿真等多个模块的电力设备智能计算软件,并在韩国LS产电集团、瑞士ABB公司、南方电网公司、华为公司、上海电气集团、常熟开关厂等国内外知名企业实现商用,推动了我国开关设备开发模式从经验设计到数字化设计的转变。研究成果获教育部自然科学一等奖1项。

4)等离子体生物电磁技术及应用

面向人类健康与环境保护等应用需求,创新大气压冷等离子体的产生与控制技术,开发产生稳定高效等离子体的高压放电设备,揭示等离子体与生命体的相互作用机制,通过学科交叉拓展电气工程的研究维度与应用范围。在等离子体活化水溶液、复杂等离子体反应动力学行为、等离子体用于牛皮癣及脓毒症治疗等领域做出了原创性贡献,在国内外权威期刊发表论文100余篇,被引用2000余次,特别是被41位同行学者撰写的综述论文评价为本领域研究的主要进展(Major Development)。获得教育部自然科学一等奖1项,指导学生多次获得权威期刊最佳论文奖,并3次获得“挑战杯”科技作品竞赛国家级奖励。

5)微能量收集与无线传输技术及应用

针对电力、交通、建筑等发展对于智能感知、信息互联、数据处理及远程控制等方面的迫切需求,开展利用原位信号(热、磁、力、振动等)发电的取能技术及能量无线传输技术的研究。研究内容包括纳米摩擦发电材料合成与表征、高性能热电(三维/低维)材料计算方法与制备、刚性/柔性发电器件建模与封装、能量收集系统应用设计、大空间尺度无线能量传输技术等。目前已拥有等离子体烧结炉、磁控溅射仪、高能球磨机、手套箱、线切割机、马弗炉、矢量网络分析仪、功率分析仪、阻抗分析仪等主要研究设备。该方向已承担国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、国家重点实验室基金及国网项目等多项课题,研究成果已在ACS APPL. MATER. INTER. (IF=8.45)ENERG. CONVERS. MANAGE. (IF=7.18)等顶级刊物发表。

 

 

团队实验室条件:

依托于电力设备电气绝缘国家重点实验室,具有完备的电器及放电等离子体实验研究与仿真条件。

 

团队近年科研成果

 团队近年科研课题:

1. 项目名称:    高压直流电流阻尼式开断机理及其应用研究. 来源:国家自然科学基金委. 总经费:1494万,研究期限:2020.1-2023.12.

2.项目名称:基于多支路复用转移的经济型中压直流开断技术研究.总经费: 169万,来源:国网陕西省电力公司电力科学研究院,研究期限:2019-10-20-2021-11-30

 

 

3. 科技部973项目,“高压直流短路电流开断机理及其应用基础”,总经费3500万元,研究期限:2015.1-2019.12,团队带头人荣命哲为项目首席科学家。

 

4. 国家自然科学基金面上项目,“高压直流大电流开断中瞬变电弧放电特性及其与电流转移特性配合关系的研究”,总经费:77万,研究期限:2016.1-2019.12,项目负责人:吴翊。

5.国家自然科学基金面上项目,“常压冷等离子体对人体组织模型的渗透作用及其调控”,总经费:65万,研究期限:2017.01.01-2020.12.31,项目负责人:刘定新。

6. 国家自然科学基金面上项目,“空间环境大电流滚动电接触涂层长期服役劣化机制与合金体系设计研究”,总经费:81.6万,研究期限:2016.01-2019.12,项目负责人:杨飞。

7. 国家自然科学基金青年项目,“温差发电系统中异质材料晶界扩散机理及热电性能优化研究”,总经费:20万,研究期限:2017.01.01-2019.12.31,项目负责人:刘定新。

8. 国家自然科学基金青年基金,“基于SF6电弧稳态分解产物的断路器电寿命评估机理的研究”,总经费:26万,研究期限:2015.01-2017.12,项目负责人:杨爱军。

9. 国家自然科学基金青年项目,“中压直流开断中弧根转移和栅片切割电弧关键行为的研究”,总经费:82万,研究期限:  2014.01-2017.12,项目负责人:纽春萍。

10. 陕西省自然科学基金项目,“基于化学动力学模型的空气断路器电弧过零后重击穿机理研究”,总经费:3万,研究期限:2016.01-2017.12,项目负责人:杨爱军。

11. 国网江苏省电力公司电力科学研究院,“超大功率直流输电系统用开关设备关键技术研究”,总经费:40万,研究期限:2014.01-2015.12,项目负责人:吴翊。

12. 国网湖北省电力公司,“直流电网故障限流技术研究”,总经费:20万,研究期限:2016.01-2018.12,项目负责人:何海龙。

13. 中国南方电网有限公司电网技术研究中心,“交流滤波器断路器动态绝缘恢复特性研究”,总经费:63.9万,研究期限:2015.10-2016.12,项目负责人:吴翊。

14. 陕西省电科院,“面向大容量直流配网主设备保护、监控、寿命评估理论与关键技术研究”,总经费:340万,研究期限: 2015.01-2017.12,项目负责人:吴翊。

15. 深圳供电局有限公司,GIS全生命周期可靠性管理关键技术研究技术开发合同(标段二),总经费:217万,研究期限:2015.01-2017.12,项目负责人:王小华。

16.广州供电局有限公司,“基于全生命周期管理的配网开关设备寿命延长措施关键技术的研究与实践项目”,总经费:132万,研究期限: 2014.01-2016.12,项目负责人:杨爱军。

17.国家自然科学基金委创新群体项目,“电力设备绝缘与放电”,总经费:1200万元,研究期限:2013.1-2018.12,团队带头人荣命哲为群体带头人。

18.国家重点研发计划,“500kv直流断路器拓扑结构与控制保护策略”,总经费:473万元,研究期限:2017.7-2020.06,课题负责人:吴翊。

19. 国家重点研发计划,“中低压直流配用电系统关键技术及应用”,总经费:1109.16万元,研究期限:2018.7-2021.6,课题负责人:王小华。

20. **装备预研项目,中压****限流器技术,400万元,2016.08-2020.12,课题负责人:吴翊。