智能电网运行与控制团队科研团队

一、团队/研究所简介

智能电网运行与控制科研团队由教授、副教授和讲师6人组成，团队负责人为童东兵教授。团队与澳大利亚阿德莱德大学大学有着长期合作关系，且澳大利亚阿德莱德大学石碰教授受聘为校海外名师。近年来，团队成员先后获得国家自然科学基金、上海自然科学基金项目和国家电网公司、电力设计院等众多纵向和横向项目的资助，致力于智能控制、智能电网、数字电源技术等领域的研究。 

二、团队负责人

童东兵，工学博士、复旦大学博士后、教授、硕士生导师。中国人工智能学会智能空天系统专业委员会委员。新加坡南洋理工大学访问学者。获校“展翅计划”、“优秀青年教师”等人才计划和称号。ORCID: 0000-0002-4404-780X。

主要从事嵌入式、智能控制、智能电网、复杂系统建模与仿真、复杂网络同步与控制、模型降阶等方向的研究。

曾主持国家自然科学基金面上项目 1 项、国家博士后基金面上项目 1 项、上海自然科学基金项目 2 项、上海高校青年教师培养资助计划项目 1 项、校基金 3 项，参与国家自然科学基金重点项目1项、国家自然科学基金青年项目3项、省部基金3项。2021年获得上海科技奖（自然科学二等奖）。公开发表学术论文100多篇（其中，SCI 60多篇）。总引次1300多次。H 指数为20。英文专著 1 部，教材2本，国家专利授权 5 项、受理2项。担任Automatica、IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems、IEEE Transactions on Fuzzy Systems、IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics: Systems等多个国际期刊审稿人。

三、团队主要成员

武鹏，博士，高级工程师，电气工程系主任，主讲《电力系统分析》、《现代电力电子技术》、《DSP在电气工程中的应用》等课程。研究方向为配电网规划与运行，综合能源系统规划与运行，新能源发电与微电网运行控制、电力电子变换器开发等。科研方面，作为负责人近三年承担来自国网上海市电力公司、电力设计院有限公司、上海交通大学等大型企事业单位课题各类课题多项；已在SCI、EI、CSCD-C等数据库收录的期刊上发表论文20余篇。

张菁，电气设计与楼宇智能化专业教学团队负责人。副教授，目前从事的学科及专业：电气工程及其自动化，主要从事电力系统图像识别、电气控制与应用、综合能源系统规划与运行、电网运行分析、电气设备状态检测、配电网规划与运行等相关研究工作。从教20余年来，讲授20余门课程，先后担任《发电厂电气工程》、《变配电工程》、《变配电技术》、《建筑供配电》、《电力系统继电保护原理》、《发电厂及变电站二次回路》、《用电管理》、《楼宇智能化概论》等多门主干专业课程的教学。2015度被评为“校优秀教学名师”。近三年，主持横向项目3项，主持教学研究课题1项，主编教材两本，参加国家自然基金项目1项、上海市自然基金项目1项、横向项目8项。专利受理2项，软件著作权3项。指导大学生创新活动计划项目3项。发表论文10余篇。

单鸿涛，工学博士，副教授，硕士生导师，上海产学合作教育协会校企合作教育专家，上海电源学会理事，上海松江区工程师协会电子电器委员会会员、华中科技大学上海校友会工程分会理事、华中科技大学上海校友会松江区联络人；主要从事数字电源技术、电网工程评价、数据分析、自然语言处理等方向研究；曾主持省自然科学基金项目、校基金项目、横向项目等多项，参加国家自然科学基金项目、省自然科学基金项目、校基金项目、横向项目多项，曾获东莞市科技进步一等奖、上海松江区科技进步二等奖、校教学成果奖等奖项，以第一作者（或者学生第一，导师第二）发表的论文二十余篇，其中EI收录十余篇，专利近二十项。

任丽佳，工学博士，讲师，主讲《继电保护原理》，《建筑消防与安保》，《电气工程综合实验》等课程。主要从事电网运行分析，电网可靠性分析和评估，电能质量分析评估、电气设备状态检测等相关研究工作。熟悉电气设计、电网规划及相关标准，编写上海多个行政区的高压配电网规划，参与编写上海市电力公司“十二五规划”“十三五规划”。公开发表学术论文20余篇，多数被三大检索机构收录。参与多项国家电网公司科技项目，2013年获得国网上海市电力公司科技进步二等奖。

毛琦，男，讲师，硕士生导师，工学博士，中共党员，控制科学与工程专业，研究方向为模式识别与智能系统。已发表学术论文20余篇，以第一作者发表SCI期刊论文6篇，主持完成中央高校基础研究基金一项，参与完成国家自然科学基金两项。主要从事电气工程、模式识别与智能系统等方面的教学和研究工作。在研项目有上海高校青年教师培养资助计划（2020年重点推荐）一项。

四、主要论文及专利成果

1、论文

近年来团队发表的学术论文被SCI收录、EI和中文核心期刊的论文有100多篇。部分论文如下：

[1] Meng Shi, Dongbing Tong*, Qiaoyu Chen, Wuneng Zhou. Pth moment exponential synchronization for delayed multi-agent systems with Lévy noise and Markov switching [J]. IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, 2023. DOI: 10.1109/TCSII.2023.3304635. (SCI)

[2] Gufan Zhang, Dongbing Tong*, Qiaoyu Chen, Wuneng Zhou. Sliding mode control against false data injection attacks in DC microgrid systems [J]. IEEE Systems Journal. 2023. DOI: 10.1109/JSYST.2023.3280185. (SCI)

[3] Dongbing Tong, Ben Ma, Qiaoyu Chen, Yunbing Wei, Peng Shi*. Finite-time synchronization and energy consumption prediction for multilayer fractional-order networks [J]. IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, 2023, 70(6): 2176-2180. (SCI)  

[4] Guoqing Yang, Dongbing Tong*, Qiaoyu Chen, Wuneng Zhou. Fixed-time synchronization and energy consumption for Kuramoto-oscillator networks with multilayer distributed control [J]. IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, 2023, 70(4): 1555-1559.  (SCI)  

[5] Cong Xu, Dongbing Tong*, Qiaoyu Chen, Wuneng Zhou, Peng Shi. Exponential stability of Markovian jumping systems via adaptive sliding mode control[J]. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 2021, 51(2), 954-964. (SCI)

[6] Wuneng Zhou, Dongbing Tong, Yan Gao, Chuan Ji, and Hongye Su. Mode and delay-dependent adaptive exponential synchronization in pth moment for stochastic delayed neural networks with Markovian switching[J]. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 2012, 23(4), 662-668. (SCI)

[7] Wu P, Cheng H, Xing J. The interval minimum load cutting problem in the process of transmission network expansion planning considering uncertainty in demand[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2008, 23(3): 1497-1506. (SCI)

[8] 武鹏, 程浩忠, 刘育权, 等. 考虑合环约束的配电网重构方法[J]. 电力系统自动化, 2017, 41(11): 163-168.

[9] 武鹏, 徐群, 沈忠旗, 等. 基于负荷监测系统的配电网故障测寻方法[J]. 电力系统自动化, 2012, 36(3): 111-115.

[10] 武鹏, 程浩忠, 屈刚. 电网规划中区间最小切负荷量的计算方法[J]. 中国电机工程学报, 2008, 28(22): 41-46.

[11] 单鸿涛, 彭力, 孔雪娟, 等. 数字化过程对脉宽调制逆变电源性能的影响机理[J]. 中国电机工程学报, 2009 (6): 29-35.

[12] 单鸿涛, 康勇, 段善旭, 等. 模块化 UPS 并联的新型数字均流控制技术[J]. 高电压技术, 2008, 34(2): 289-292.

[13] 单鸿涛, 王淑惠, 等. 一种基于 LCL 滤波器的单相光伏并网逆变器的实用设计[J]. 电气应用, 2013, 32(19): 74-77.

[14] 任丽佳，江秀臣，盛戈皥,等，输电线路允许输送容量的混沌预测，中国电机工程学报, 2009, 29(25)：86-91.

[15] 任丽佳, 盛戈皞, 曾奕, 等. 动态提高输电线路输送容量技术的导线温度模型[J]. 电力系统自动化, 2009, 33(5): 40-44.

[16] Ren L, Jiang X, Sheng G, et al. State inspection for transmission lines based on independent component analysis[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University (Science), 2009, 14(2): 129-132.

[17] 任丽佳，江秀臣，等，独立分量分析在输电塔防盗监测系统中的应用,电力系统自动化，2008(2)：97-100.

[18] OuYang W, Zhang J, Hu J, et al. PSO/DE combined with simulation current method for the magnetic field under transmission lines in 3D calculation model[J]. Measurement and Control, 2022, 55(9-10): 1097-1109. (SCI)

[19] 欧阳文安, 张菁, 胡进才, 等. 优化模拟电流法计算超高压输电线路三维磁场[J]. 电子测量与仪器学报, 2021, 35(12): 151-157.

[20] 吕伟, 张菁, 任丽佳. 不同负荷模型对上海电网暂态稳定性的影响分析[J]. 北京交通大学学报, 2021, 45(5): 130-142.

[21] Qi Mao, Shuguang Zhao, Dongbing Tong, Shengchao Su, Zhiwei Li, Xiang Cheng. Hessian-MRLoG: Hessian information and multi-scale reverse LoG filter for pulmonary nodule detection [J]. Computers in Biology and Medicine, 2021, 131: 104272. (SCI)

[22] Qi Mao, Shuguang Zhao, Lijia Ren, Zhiwei Li, Dongbing Tong, Xing Yuan, Haibo Li. Intelligent immune clonal optimization algorithm for pulmonary nodule classification [J]. Mathematical Biosciences and Engineering, 2021, 18(4): 4146-4161. (SCI)

[23] Qi Mao, Shuguang Zhao, Xiang Cheng, Yuan Guo. Modified Non-Gaussian Models with Implicit Functions for Pulmonary Nodule Simulation [J]. Journal of Medical Imaging and Health Informatics, 2019, 9(9): 1871-1877. (SCI)

2、发明专利

[1] 一种基于激光视觉引导的机器人定位抓取方法及系统, 专利已实审，申请号201711268496.0

[2] 一种远距离传输移动硬盘, 专利已实审， 201810273712.9

[3] 一种基于曲线拟合的电缆故障点精确定位方法, 授权 201610979992.6

[4] 智能电网输变电工程评价指标体系的建立方法, 专利已实申， 201710124446.9

[5] 一种基于机器视觉的中性笔墨水高度检测系统及检测方法, 专利已实审，201910501446.5

[6] 一种自调匀整系统的自适应控制方法[P], 中国: ZL 2011 1 0169010.4.

[7] 一种基于架空输电线路的二维磁感应强度控制方法，授权号：CN112765897 B

[8] 一种适用于多种壁面的清洁机器，授权号：ZL201710457118.0

[9] 一种建筑消防报警实训系统，授权号：201410222717.0

3、实用新型

[1]一种温度控制系统, 实用新型专利授权

[2]一种数字控制电子音调系统, 实用新型专利授权

[3]一种电动钢丝球清洁棒, 实用新型专利授权

[4]一种消防报警联动控制平台, 实用新型专利授权

[5]一种基于DSP的直流电机调速装置, 实用新型专利授权

[6]一种基于步行发电的便携式无线摔倒监测及报警系统, 实用新型专利授权

[7]一种基于TMS320F2812的直流电机调速系统, 实用新型专利授权

[8]一种用于公共卫生间的自动感应门锁, 实用新型专利授权

[9]一种电子输液自动报警装置, 实用新型专利授权

[10]一种电动按摩洁面仪, 实用新型专利授权

[11]一种定时、限流、报警功能的插座, 实用新型专利授权

[12]一种具有润手功能的自动干手机, 实用新型专利授权

[13]一种电力驱动鞋, 实用新型专利授权

[14]一种基于碳化硅超结晶体管的自动快速充电器, 实用新型专利授权

[15]一种低压断路器电寿命监控测试系统专利授权, 实用新型专利授权

[16] 一种输油管道检测维护多足机器人[P], 中国: ZL201820884415.3.

[17] 一种基于虹膜识别的超市存储柜[P], 中国: ZL201920499079.5.

[18]一种电动汽车充电车库[P], 中国: ZL201920492377.1.

[19]一种具有提醒功能的防遗忘智能雨伞夹具[P], 中国: ZL201921687732.7.

五、主要项目成果

团队注重与各行业企业开展产学研合作，以IEEE+及AI+为基本模式，广泛服务社会与产业需求，多项成果已得到成功应用。主要成果如下：

   1、实用输变电工程评价系统的建立

建立一套输变电工程评价系统对输变电工程项目全寿命周期开展评价研究，不仅可加强建设过程、结果的监管；还可为同类型项目提供参考与借鉴。通过选取评价指标，建立科学完善的综合评价指标体系、提出博弈论组合赋权的方法、得出一种均衡主客观结果的最优权重，以构建了输变电工程的综合评价模型。利用WEB软件开发技术，基于J2EE开发平台，SSH框架技术与JSP网页开发技术，设计成一套评价系统软件，该评价系统软件成本投入小、操作简单且方便维护，具有推广应用价值。图1是变电工程评价系统主界面。

图1 变电工程评价系统主界面

     2、基于眼动数据的抑郁心理检测技术

随着现代眼动仪的出现和发展，眼动测试逐渐兴起，这促进了眼动研究在心理学及相关学科中的应用。我们团队通过眼动仪得到的眼动数据，先进行数据处理，然后利用数据可视化技术与DTW（Dynamic Time Warping，动态时间归整）技术分析眼动数据与抑郁心理之间的关系。图2是眼动数据的检测系统。

图2 眼动数据的检测系统

在第十六届“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品竞赛中，我们团队单鸿涛老师和指导的学生赵文洁、罗佳佳、廖云峰、段文双、戴少康等与上海立信会计金融学院联合组队，以上述技术为基础的参赛作品获得了上海市三等奖。图3是第十六届“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品获奖证书。

图3 第十六届“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品获奖证书

六、团队活动

组建联合实验室

我们科研团队在单鸿涛老师主持“教育部产学合作协同育人项目：科目递进下的微机应用综合实验实践条件建设（201701056061）”的基础上，与浙江天煌实业有限公司联合组建教育部·天煌教仪产学合作协同育人项目示范基地。图4是产学合作协同育人项目示范基地证书

图4 产学合作协同育人项目示范基地证书