发表时间:2024-06-26 20:02:05 来源:新闻中心
人间总有一两风,添我十万八千梦。奔走在电子电力领域的杨永恒,以实现可持续绿色能源系统为探索目标,用青春书写壮志,用丹心来系家国,即便前路荆棘密布,也阻挡不了他的开拓进取之心。所以,履践致远,笃行不息的他,硕果累累,成绩斐然。
绿色、可持续能源系统关系着人类的未来。传统的电力能源结构,不足以满足新能源的电力系统需求,解决和改善电力电子给新能源电力系统带来的挑战和影响,迫在眉睫。作为探索者,杨永恒加入了可持续绿色能源系统的研发队伍。
科研的一小步,就是新能源电力的一大步。杨永恒在新能源发电电能变换装备全寿命周期服役能力综合评测理论、新能源电能变换系统的能量瞬态平衡调控方法、多功能集成的新能源系统稳定控制方法方面的突破,为可持续绿色能源系统走进现实,提供了新的理论和方法。
对电力系统而言,电力装备的寿命评估,关系着整个电力系统的运行安全,是一项复杂的系统工程。目前,我国的风电、光伏发电装机量均处于国际领先地,新能源发电电能变换装备全寿命周期服役能力的综合评测,就成为保障电力设备安全运作的重中之重。
所以,杨永恒针对新能源发电系统的复杂工况(如风速和光照强度的剧烈变化)引起的功率电子器件失效老化问题(低可靠性),提出了电能变换装备全寿命周期服役能力综合评测理论。这项理论不仅揭示了功率半导体结温与外部电气参数的耦合作用关系,建立了“系统 -装备 -器件”的倒三角多参数综合评测模型,还实现了新能源发电电能变换装备全寿命周期服役能力的评估与预测。
尤其是他所提出的非侵入式结温在线提取估算技术,为可靠性的主动控制提供技术上的支持,大幅度的提高新能源电能变换装备的可靠性(降低故障率、延长服役发电周期、大幅度的增加发电量)。目前,全寿命评估及可靠性设计与控制技术被多家新能源设备公司采用以开发高可靠新能源功率变换器产品。
基于该研究,杨永恒在电力电子领域SCI期刊发表论文 15篇,出版英文专著 1部,参编书目章节 2章。
眼中的星辰大海,映照了心中的繁花似锦。走在开拓创新之路的杨永恒,心中充满了对科研的热情与渴望,远大的理想,让他披荆斩棘,乘风破浪。
针对功率电子器件强非线性和电能变换装备拓扑强耦合性所带来的新能源系统并网稳定性挑战,杨永恒建立了并网电能变换系统多参数模型,阐述了“源 -网 -荷”的耦合作用特性,提出了新能源电能变换系统在复杂工况下的能量瞬态平衡调节与操控方法,大大降低了大规模新能源输出电能的不确定和强波动功率(电能)给电网带来的稳定性冲击,实现友好型新能源并网系统,明显提升了新能源对电网的支撑力。
实践是最好的说明书。美国可再次生产的能源实验室在太阳能光伏电站中应用瞬态功率平衡调控方法实现了功率预测和“虚拟储能”运行,实现了电网的频率调节等先进控制运行。由此可知,杨永恒的这项探索对稳定安全的可再次生产的能源电力系统的建设起到了积极的推动作用。
基于此,杨永恒发表 SCI期刊论文 11篇,其中 ESI高被引论文 1篇,出版英文专著 1部,作电气电子工程师学会(IEEE)教程报告 8次,成果被写入 IEEE新能源并网发电路线图。
科研从来都不是一蹴而就。新能源电力系统的探索更是深如大海。所以,杨永恒从未停下探索的脚步。
近年来,他,针对基于硅功率器件的电能变换装备和传统同步发电机的内在运行差异性和并网控制的非统一性,建立了多电能变换器脆弱电网工况下的等效模型,探究了新能源功率变换器与传统同步发电机之间的电磁模型等价性,提出了适应频率范围宽多功能虚拟同步弱网稳定操控方法和多种惯性模拟控制技术,建立了软件定义的能源系统管理理论及其网络完全防御技术。这些技术极大的提升了新能源电网的能效、可控性和安全性,为实现安全可靠的以新能源为主体的新型电力系统提供技术支撑。
该研究成果是进一步开发新能源系统的关键技术,可大幅度降低具有内在弱惯性的新能源电网的过载运行和故障率(经济有效地避免拉闸限电等问题),对浙江省新能源的发展和我国建设以新能源为主体的新型电力系统具有积极促进作用。
近 3年,杨永恒在相关领域 SCI期刊发表论文 12篇,出版英文专著 1部,在该研究方向上,主持在研国家自然科学基金项目 2项和国家级外国专家项目 2项。
作为浙江大学电气工程学院应用电子学系系副主任,国家优青(海外),浙江省“鲲鹏行动”计划专家,浙江省海外引才计划(创新长期)入选者。杨永恒对新能源电力的追求是没有止境的,“不为自己的探索设置围墙,才能看到更多未知的风景。”所以,尽管杨永恒成绩斐然,但仍追风赶月,奔跑前行。
未来,杨永恒将立足国家重大需求,开展面向高比例新能源分布式电网的组网电力电子系统及其控制技术等基础和应用研究,从事组网功率变换系统的研发、先进组网控制和运维技术等研究,“他将以路遥,不坠其志的精神,行远,不改初衷的坚韧,与时间赛跑,与时代同行,用更多的成果,书写中国绿色、可持续能源发展的未来。
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