舒泽亮Sunny

教授

教授 博士生导师 硕士生导师

教师英文名称:Sunny

电子邮箱:

所在单位:电气工程学院

学历:博士研究生毕业

办公地点:犀浦校区电气馆X10506 IPEL实验室

联系方式:shuzeliang@swjtu.edu.cn

学位:工学博士学位

职称:教授

毕业院校:西南交通大学

博士生导师

硕士生导师

研究方向

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方向一、轨道交通同相牵引供电拓扑与控制关键技术
同相牵引供电系统解决了牵引网过分相及不平衡等电能质量问题,是牵引供电系统的全新应用。舒泽亮长期围绕同相供电系统拓扑和控制关键技术开展研究及应用工作,首次提出基于单相背靠背变换器的同相供电系统实现结构、系统潮流检测与补偿控制方法等。以第一作者和通讯作者身份发表SCI论文8篇,他引240篇次,在《IEEE Trans. on Industrial Electronics》发表报道同相供电技术的论文“Single-Phase Back-To-Back Converter for Active Power Balancing, Reactive Power Compensation, and Harmonic Filtering in Traction   Power System”单篇SCI引用99篇次,获发明专利授权12项和软件著作权1项。


     在科技部支撑计划《电力电子关键器件及重大装备研究--电气化铁路同相供电装置》项目中,舒泽亮负责完成了:“潮流控制器的容量优化和控制策略”、“牵引变电所电能质量与潮流协调控制装置研制”、“潮流控制器模拟试验装置”等工作,在拓扑和控制方法的研究支撑了世界首套同相供电系统眉山2x10MVA系统落地应用和成功运行。后续还负责山西沙峪变电所、京沪高铁周立营、温州市域线等同相供电系统中的协调控制系统和系统联调,保证了这几项重大工程应用成功。


     同相供电系统拓扑与控制理论是同相供电工程应用的基础。同相供电系统的社会经济效益包括:取消过分相提高了列车安全性,降低牵引变压器安装容量1-2个容量等级,节约电力资源、运行费用和安装成本,可综合治理电能质量问题,实现高铁更加节能低碳环保的运输。       在2017年科技部科学技术成果评价报告(中科评字[2017]第247号)中以程时杰院士牵头的专家组给与了97高分评价,评价结论中:“(3)在国际上首次研制了组合式同相供电协调控制器,稳定可靠地实现了组合式同相补偿的实时控制、同相供电装置的调度自动化等功能”,即是对其主要完成工作的评价和肯定。

 

方向二、轨道交通贯通牵引供电系统研究
贯通牵引供电是同相供电系统的理想模式。舒泽亮主要围绕贯通牵引供电系统拓扑、系统网络、系统控制、变换器实现等多个方向开展研究工作。该方向主持(1)国家自然科学基金青年项目:同相牵引供电系统理想模式的变换器及控制研究,同时获(2)国家自然科学基金青年-面上连续项目资助:贯通式同相供电系统及其三相-单相变换器研究,并以优秀评价结题。团队成员何晓琼副教授在该方向也获(3)国家自然科学面上资助:基于无输出变压器的贯通式牵引供电系统控制策略研究。相关研究获发明专利授权12项,发表SCI论文6篇,他引130篇次,取得的创新成果有:


     (1) 首次提出并验证贯通供电多所自动分流的并网控制方法,在专业期刊IEEE Trans. on Power Electronics发表论文《Advanced Cophase Traction Power Supply System Based on Three-Phase to  Single-Phase Converter》提出了解决多变电所无线并网问题的方法,SCI引用37次。
     (2) 解决了贯通供电并网多电平变换器端口抑制谐波和无功的控制方法,在IEEE Trans. on Industrial Electronics发表论文《Predictive Harmonic Control and Its Optimal Digital Implementation for  MMC-Based Active Power Filter》解决了MMC拓扑多电平变换器的谐波问题,SCI引用15次。
     (3) 首次提出基于MMC结构的三相-单相变电所结构,可适配牵引变电所对高压大容量变换器的要求。
     (4) 提出基于电力电子变压器拓扑的三相-单相变电所的输出串并联两种变换器结构。
     (5) 提出基于电力电子变压器拓扑的两相-单相变电所的变换器结构,可适配现有两相输出牵引变压器实现贯通。

 

该方向基于电力电子变换器的研究可应用在贯通牵引供电系统,将彻底解决过分相、不平衡等电能质量问题,同时实现多变电所间相互功率支撑和备份,降低单所要求,提高系统可靠性和供电距离,可满足川藏铁路隧道或海底隧道等超长牵引供电的需求,有望成为高速铁路牵引供电系统的新标准。

 

方向三、车载电力电子变压器及及多电平变换器应用  
电力电子变压器是智能电网和高性能电能变换的核心接口技术。舒泽亮围绕高速列车车载电力电子变压器主要开展电路拓扑和高效控制方法研究,并推进磁浮车载辅助变换器等应用转化。相关研究获发明专利授权12项,申请国际专利1项,发表SCI论文8篇,他引163篇次。取得的主要创新成果及其科学价值或社会经济意义有:

 

(1) 提出单模块三电平车载电力电子变压器双向变换电路,该拓扑可成倍提高模块工作电压等级和容量范围,更匹配中高压交流输入/输出要求,同时将模块数和中频隔离变压器的数量减半。依托国家轨道交通电气化与自动化工程中心平台两期应用项目完成了200kW双模块样机研发,并首次在15模块单模块三电平的原型机上完成系统动静态测试。该系统较传统工频变压器提升系统集成度和功率密度30%-40%,适应新一代更高速动车和双层动车对关键变压变流系统减重减体积的要求。
   

 

(2) 解决了单相电力电子变压器系统的几个关键问题。面向二极管箝位半桥隔离双向DC-DC提出轻载双边三电平、过渡到单边三电平,重载后双边两电平的电流有效值最小控制方法,全工况、全负载范围提升变换器效率2-4个百分点。解决了AC-DC-DC变换器中间直流二次纹波影响的问题,在保留二次波动、无二次滤波器且减小支撑电容的前提下,通过控制方法抑制了纹波对交流电流THD和隔离DC输出纹波影响。基于该方向相关技术研发了一系列基于SiC器件磁浮车的辅助变流器。

 

(3) 面向多电平变换器研究空间电压矢量调制技术、多电平有源电力滤波器技术、辅助均压电路、多模块调制均压技术等。提出多种辅助均压电路和高效均压SVPWM调制算法,首次实现最高31电平的SVPWM知识产权IP软核,实现了有报道的最低THD谐波补偿指标。