2022年05月15日8:30-12:00以及14:30-17:30，SGO Lab课题组周博、孙焜、倪斌业、乐零陵、黄莹5位同学在华中科技大学新电气大楼A820会议室顺利完成了博士学位论文答辩。答辩委员会由林涛教授担任主席，苗世洪教授、石东源教授、王丹教授、中国地质大学（武汉）张传科教授担任委员，何维讲师担任秘书。另外，文劲宇教授、姚伟教授、方家琨教授、艾小猛副教授、向往教授出席本次答辩。RD1智能电网组、RD2综合能源组、RD4直流组和RD5氢能组成员也积极参与旁听了本次答辩。

周博在做答辩陈述

首先是周博，博士论文题目是《连续时间优化理论在电力系统灵活运行中的应用研究》，主要内容如下：（1）揭示了现有连续时间日前调度中的潜在灵活性，其对应于现有解空间变换方法导致的部分容量和爬坡灵活性损失；基于de Casteljau算法，推导增强矩阵来加强解空间变换的等价性，提出了改进的解空间变换，减少解空间变换过程中可行域的缩小，激活利用连续时间日前调度中的潜在灵活性。（2）融合了连续时间优化与不确定性优化，提出了超分辨率不确定性集合来充分考虑时段内风电出力的随机波动；建立了计及超分辨率风电出力不确定性的连续时间鲁棒机组组合模型，给出对时段内风电波动鲁棒的调度方案；通过解空间变换以及列和约束生成算法求解所建立的连续时间鲁棒优化问题。（3）建立了气电多能存储在函数空间中的连续时空运行模型，直接通过偏微分方程对管道储气动态进行描述；建立计及气电多能存储的连续时间机组组合模型，优化变量为显含时间与空间的连续时空函数；将用于求解连续时间优化的解空间变换方法拓展到连续时空函数，求解所建立的偏微分方程约束的优化问题。（4）设计了由储能能量/功率/爬坡容量权和初始/最终能量组成的灵活性包作为储能电站与可再生能源电站之间的灵活性交易产品，能够根据实际需求自定义灵活性包组成；提出了混合离散/连续时间双层优化模型作为灵活性交易机制，能够更好地的评估灵活性需求，以选择合适的灵活性交易策略；通过解空间变换和KKT条件等方法求解所建立的混合离散/连续时间双层优化问题。

孙焜在做答辩陈述

然后是孙焜，答辩博士论文题目为《风电并网系统的宽频带振荡与暂态同步稳定的分析与控制》。主要内容如下：1）为了兼顾降阶建模与考虑耦合影响，建立了直驱风场经柔直并网系统的单输入单输出等效序阻抗模型，据此准确揭示了系统中频振荡机理，源于直驱风场直流电压环的耦合影响。分析了直驱风场和柔直换流站参数对中频振荡特性的影响。提出了基于虚拟阻抗的电流反馈控制，以抑制直驱风场经柔直并网系统的中频振荡。 （2）为了实现对稳定性直观解析的量化分析，建立了考虑双馈风场多机接入柔直的降阶序阻抗模型，并依据合理简化进一步构建了系统简化等效电路模型，据此揭示了系统次同步振荡机理，源于双馈风场的转子负滑差，使双馈风场表现为负阻感性质，与柔直换流站构成负电阻的等效串联谐振电路。提出了控制参数设计的指导建议，以规避双馈风场经柔直并网系统的次同步振荡。（3）为了考虑“风火打捆”方式对稳定性带来的影响，建立了该场景下采用定功率控制的柔直送端换流站的降阶序阻抗模型。与双馈风场或者功率逆变器的次同步振荡不同，该中频振荡源于柔直送端站在中频段的负阻尼效应。提出了基于滤波的电压前馈控制，以抑制双馈风场与本地电网经柔直并网系统的中频振荡。 （4）基于行波法的快速故障信息获取，推导了虚拟同步控制风场在故障发生后的大信号模型。通过协调利用有功环和无功环的控制裕度，提出了一种两阶段同时控制方法，以模式切换和附加反馈控制方式实现。据此实现了对风场暂态功角的精确控制，同时实现了故障中阶段的电流限制和故障切线后阶段的电压支撑。（5）在故障信息不能即时获取的场景下，提出了一种不基于故障信息的双环自适应控制方法，在实现风场暂态功角稳定提升和电流限制的同时，还考虑了并网标准对无功电流的要求。对不同故障程度下的可行参数域进行了分析，并通过参数拟合提出了基于无功电流反馈的双环自适应控制。针对不同故障程度，通过参数自适应调节可以保持控制参数在可行域内，从而实现控制目标。

倪斌业在做答辩陈述

上午场的最后是倪斌业，博士论文题目是《半桥型MMC的柔性直流电网故障电流抑制技术研究》，主要内容如下：（1）针对柔性直流电网被动限流技术，提出了一种重合闸型机械式直流断路器，其可利用电容器之间的充放电而具备重合闸能力。分析了该直流断路器的拓扑结构与工作原理，研究了其内部元件的参数设计方法，以张北工程为例设计了典型参数，最后在恒定直流电压源和四端直流电网中进行多重工况的仿真测试，验证了其各项功能。（2）提出了基于桥臂紧急降压控制的半桥型MMC主动限流控制技术，论证了半桥型MMC具备抑制故障电流的控制能力，适用于故障检测延时较短的应用场景。研究了半桥型MMC主动限流控制技术的原理以及其与直流断路器的协调策略。分析并推导了限流控制作用下故障电流的计算方程，证明了故障检测延时减小可增强故障电流抑制效果。最后在基于半桥型MMC的四端直流电网中仿真验证了桥臂紧急降压控制限制故障电流的功能以及对高阻故障的适应性。（3）针对故障检测延时较长的应用场景，提出了基于二阶段限流的半桥型MMC主动限流控制技术，优化了换流器在线路故障初期的限流效果。研究了桥臂电压调制方案的改进方式，分析了二阶段限流控制的结构与基本原理。推导了半桥型MMC的直流故障电流与桥臂电流的计算方程，验证了二阶段限流控制作用下的故障电流的计算方程。最后在基于半桥型MMC的四端柔性直流电网中对该主动限流控制技术的有效性进行了仿真验证。（4）提出了基于无切换动态限幅的半桥型MMC主动限流控制技术，实现主动限流控制的故障后无延时启动，可进一步降低直流电网对直流断路器动作速度的要求。研究了半桥型MMC无切换动态限幅控制的工作原理及其与直流断路器的协调策略，推导并验证了无切换动态限幅控制下换流器的故障电流方程，证明了限流控制器参数的增加有利于故障电流抑制，研究了动态限幅控制器参数的选取方案。最后在四端柔性直流电网中仿真验证了无切换动态限幅控制可以进一步抑制故障电流，并评估了其对换流器非故障扰动的适应性以及对故障检测准确性的影响。（5）针对强交流系统应用场景，提出了一种交流侧串联全桥子模块的改进半桥型MMC拓扑。研究了半桥型MMC抑制强交流系统馈入电流的方法，分析了改进半桥型MMC的拓扑结构与控制策略，研究了该拓扑中关键元件的参数设计方法并设计了典型参数。在两端直流系统中通过稳态与暂态仿真，验证了该换流器拓扑抑制直流故障电流与交流故障电流的功能。最后与典型MMC拓扑进行了技术性能与经济性的对比。

乐零陵在做答辩陈述

下午场首先是乐零陵，答辩博士论文题目为《计及温控负荷聚合灵活性的电力及综合能源系统优化调度研究》。主要内容如下：（1）针对传统考虑单一功能设计的定频空调负荷聚合调控策略难以充分利用其灵活性的问题，分别基于时移功能和备用功能设计了两种不同的聚合调控策略，提出了定频空调的多功能需求响应建模方法，充分挖掘了定频空调负荷的爬坡灵活性。（2）针对传统考虑多冷水机组负荷分配策略的暖通空调负荷能量转换模型难以适用于电力系统优化调度的问题，提出了负荷能量转换特性的线性化建模方法，设计了基于统一调度信号的负荷聚合调控策略，保证了多冷水机组负荷在提供需求响应时的灵活性调节能力和节能效果。（3）针对传统综合需求响应技术对于多能转换负荷物理特性建模不足的问题，分析了允许终端用户在天然气和电力之间切换以供热的FlexGas技术，构建了气/电切换制热负荷需求响应模型，设计了将多整数变量整合为连续变量的负荷聚合调控策略，充分挖掘了气/电切换制热负荷的爬坡灵活性。（4）针对现有研究对于多类型温控负荷的互联互动关注不足和传统离散时间优化方法不能准确刻画时段内灵活性的问题，分别建立了不同类型温控负荷提供需求响应的连续时间模型，提出了计及多温控负荷时段内灵活性的气电综合能源系统随机优化调度方法，实现了多温控负荷协调优化，增强了气电综合能源系统的时段内灵活性。

黄莹在做答辩陈述

然后是黄莹，答辩博士论文题目为《全纯嵌入理论在新形态电力系统潮流计算中的应用研究》。主要内容如下：（1）在输电网层面，提出了计及VSC控制特性的交直流输电网全纯嵌入潮流计算方法。该算法保留了经典全纯嵌入法可靠收敛的优势，并能灵活适应不同的VSC配置、控制策略以及节点类型。（2）在输配一体化层面，提出了计及输配交互特性的输配网全局潮流分布式全纯嵌入算法。该算法有效避免统一求解法存在的数值问题以及传统主从分裂法在配电网DG和回路增多时收敛性下降的问题，显著提升了计算效率。（3）在微电网层面，提出了计及下垂控制特性的孤岛交直流微电网全纯嵌入潮流计算方法。该算法不依赖于初值、能可靠收敛，充分考虑了交直流微电网DG和IC的下垂特性、频率不再固定不变等特点，实现了利用所提算法计算孤岛混合微电网潮流的有效性与收敛可靠性。（4）在孤岛微电网下垂控制的基础上，提出了计及分级控制特性的孤岛微电网全纯嵌入潮流计算方法。该算法能灵活适应于不同的负荷类型、网架结构、系统规模以及节点类型，实现了分级控制下孤岛微电网潮流计算的有效性、适用性和鲁棒性。

各位同学在答辩陈述完成后，针对答辩委员会各位老师提出的问题和建议，逐一进行回复。最后经过答辩委员会讨论和无记名投票表决，一致同意通过论文答辩，并建议授予周博、孙焜、倪斌业、乐零陵、黄莹同学工学博士学位。最后，几位同学各自对自己的研究生生活进行总结，表达了对SGO Lab课题组老师、同学们几年来帮助的感谢，本次博士学位答辩取得圆满结束。

（图/吴俊辉、潘弘宇）