海上风电直流并网稳定分析与控制，风力发电及柔性直流输电，人工智能在新能源交直流并网稳定性中的应用

招收电力电子、电力系统稳定性、人工智能等方向硕士和博士研究生，欢迎对新能源发电并网技术感兴趣的本科生参与课题组研究。

2022.1-至今       上海交通大学，长聘教轨副教授

2018.1-2021.12  上海交通大学，长聘教轨助理教授

2016.12-2017.11 挪威科技大学，博士后研究员

发表学术论文90余篇，申请/授权发明专利20余项、软件著作权5项，部分发表的论文和专利如下：

Journal paper:

1. H. Lin, T. Xue, J. Lyu, X. Cai. Impact of Different AC Voltage Control Modes of Wind Farm Side MMC on the Stability of MMC-HVDC with Offshore Wind Farms[J]. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy，2022.
   
2. J. Lyu, J. Yin, H. Zhu, and Xu Cai, “Impedance Modeling and Stability Analysis of Energy Controlled Modular Multilevel Converter,” IEEE Trans. Power Delivery, 2022.
   
3. Y. Rao, J. Lyu, Y. Wang, X. Cai. An Adaptive Suppression Method for Wideband Oscillations in MMC-HVDC Connected Offshore Wind Farms[J]. CSEE Journal of Power and Energy Systems, 2021.
   
4. T. Xue, J. Lyu, H. Wang, X. Cai, “A Complete Impedance Model of a PMSG-Based Wind Energy Conversion System and Its Effect on the Stability Analysis of MMC-HVDC Connected Offshore Wind Farms,” IEEE Trans. Energy Conversion, 2021, 36(4): 3449-3461.
5. H. Zong, C. Zhang, J. Lyu, X. Cai, M. Molinas, “Block Diagonal Dominance-based Reduced-order Model for MMC Asymmetric Stability Analysis,” IEEE Trans. Energy Conversion, 2021, 36(3): 2438-2451.
6. H. Zong, J. Lyu, X. Wang, C. Zhang, R. Zhang, and X. Cai, “Grey Box Aggregation Modeling of Wind Farm for Wideband Oscillations Analysis,” Applied Energy, 2021, 283(116035): 1-18.
7. H. Zong, J. Lyu, X. Cai, et al., “Accurate Aggregated Modelling of Wind Farm Systems in Modified Sequence Domain for Stability Analysis,” Electric Power Systems Research, v 175, Oct. 2019.
8. J. Lyu, X. Zhang, X. Cai, and M. Molinas, “Harmonic state-space based small-signal impedance modeling of modular multilevel converter with consideration of internal harmonic dynamics,” IEEE Transactions on Power Electronics, 2019, 34(3): 2134-2148.
9. J. Lyu, X. Cai, M. Molinas, “Optimal design of controller parameters for improving the stability of MMC-HVDC for wind farm integration,” IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2018, 6(1): 40-53.
10. J. Lyu, X. Cai, M. Amin, M. Molinas. “Subsynchronous oscillation mechanism and its suppression in MMC-Based HVDC connected wind farms,” IET Generation, Transmission & Distribution, 2018, 12(4): 1021-1029.
11. J. Lyu, X. Cai, M. Molinas, “Frequency domain stability analysis of MMC-based HVdc for wind farm integration,” IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2016, 4(1): 141-151.
12. M. Amin, M. Molinas, J. Lyu, X. Cai, “Impact of power flow direction on the stability of VSC-HVDC seen from the impedances Nyquist plot,” IEEE Transactions on Power Electronics, 2016, 32(10): 8204-8217.
13. 饶仪明，吕敬，王众，等. 基于数据-模型融合驱动的新能源场站宽频阻抗在线辨识及稳定性评估[J]. 中国电机工程学报，2022.
    
14. 于浩天，吕敬，蔡旭，等. 一种动态性能友好型柔性直流输电系统高频自稳控制策略[J]. 中国电机工程学报，2022.
    
15. 于浩天，吕敬，厉璇，等. 高频振荡抑制策略对柔性直流输电系统动态性能影响的综合评估[J].中国电机工程学报，2022，42(8)：2873-2888.
    
16. 尹嘉豪，吕敬，蔡旭. 柔性直流输电系统高频谐振阻尼特性分析及自适应抑制[J]. 电力系统自动化，2022，46(22)：90-100.
    
17. 薛涛，吕敬，王凯，等. 海上全功率风电机组精细化阻抗建模及机网侧耦合分析[J].中国电机工程学报，2022，42(12)：4303-4318.
    
18. 宗皓翔，吕敬，张琛，等. MMC多维阻抗模型及其在风场-柔直交互稳定分析中的应用[J]. 中国电机工程学报，2021，41(14)：4941-4953.
19. 董鹏，蔡旭，吕敬. 大幅减小子模块电容容值的MMC优化方法[J]. 中国电机工程学报，2018，38(18)：5369-5380.
20. 董鹏，蔡旭，吕敬. 不对称交流电网下MMC-HVDC系统的控制策略[J]. 中国电机工程学报，2018，38(16)：4646-4657.
21. 吕敬，蔡旭. 风电场柔性直流并网系统稳定器的频域分析与设计[J]. 中国电机工程学报，2018，38(14)：4074-4085.
22. 吕敬，蔡旭. 提高风场柔直并网系统稳定性的控制器参数优化设计[J]. 中国电机工程学报，2018，38(2)：431-443.
23. 董鹏，吕敬，蔡旭. 桥臂参数不对称MMC的运行与控制[J]. 中国电机工程学报，2017, 37(24): 7255-7265.
24. 吕敬，蔡旭，张占奎，迟永宁. 海上风电场经MMC-HVDC并网的阻抗建模及稳定性分析[J]. 中国电机工程学报，2016，36(14)：3771-3780.
25. 吕敬，董鹏，施刚，蔡旭，黎小林. 大型双馈风电场经MMC-HVDC并网的次同步振荡及其抑制[J]. 中国电机工程学报，2015，35(19)：4852-4860.
26. 吕敬，蔡旭. 基于谐波线性化的模块化多电平换流器阻抗建模[J]. 电力系统自动化，2017，41(4): 136-142.

Conference paper:

1. H. Zhu, J. Lyu, T. Xue, Z. Wang, J. Dai, X. Shi, X. Cai, “A parameter identification method of permanent magnet direct-driven wind turbine controllers based on measured impedance,” ECCE Asia 2021, Singapore.
2. T. Xue, J. Lyu, Y. Li, H. Wang, and X. Cai, “A Comprehensive Study on Impedance Models of Grid-Tied Voltage-Source Converters,” 2020 46th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON), Singapore, 2020, pp. 3118-3125.
3. T. Xue, J. Lyu, H. Wang, X. Cai, J. Li, and X. Wang, “A Complete Impedance Model of a PMSG-Based Wind Turbine System Considering Machine-Side Dynamics,” 2020 46th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON), Singapore, 2020, pp. 3111-3117.
4. J. Lyu, T. Xue, J. Dai, J. Jing, C. Zhang, X. Cai, “Stability Analysis of Compensated Modulation Based MMC-HVDC for Wind Farm Integration,” IET RPG 2019, Shanghai, China.
5. H. Zong, J. Lyu, C. Zhang, X. Cai, M. Molinas, F. Rao, “Modified sequence domain impedance modelling of the modular multilevel converter,” IET RPG 2019, Shanghai, China.
6. H. Zong, J. Lyu, C. Zhang, X. Cai, M. Molinas, F. Rao, “MIMO impedance based stability analysis of DFIG-based wind farm with MMC-HVDC in modified sequence domain,” IET RPG 2019, Shanghai, China.
7. J. Lyu, X. Cai, “Impedance Characteristics Analysis of Modular Multilevel Converter with Direct Modulation and Compensated Modulation,” IEEE ECCE Asia 2019, Busan, Korea.
8. H. Zong, J. Lyu, X. Cai, F. Rao, C. Zhang, M. Molinas, “Modified Single-Machine Aggregation of Wind Farms Based on Parameter Identification of the Impedance Network,” IEEE PES General Meeting 2019, Atlanta, GA USA.
9. J. Lyu, X. Cai, X. Zhang, M. Molinas, “Harmonic state space modeling and analysis of modular multilevel converter,” IEEE PEAC 2018, Shenzhen, China.
10. P. Dong, J. Lyu, X. Cai, “Analysis and optimized control of MMC under asymmetric arm parameter conditions,” IEEE PEAC 2018, Shenzhen, China.
11. H. Zong, J. Lyu, X. Cai, M. Molinas, C. Zhang, R. Yang, “Analysis of bifurcation behaviors in MMC connected to a weak grid,” IEEE IECON 2018, Washington D.C., USA.
12. J. Lyu, X. Zhang, J. Huang, J. Zhang, X. Cai, “Comparison of harmonic linearization and harmonic state space methods for impedance modeling of modular multilevel converters,” IEEE ECCE Asia 2018, Niigata, Japan.
13. J. Lyu, X. Zhang, Z. Ma, X. Cai, “A novel dc-side-port impedance modeling of modular multilevel converters based on harmonic state space method,” IEEE ECCE Asia 2018, Niigata, Japan.
14. J. Lyu, M. Molinas, X. Cai, “Stabilization control methods for enhancing the stability of wind farm integration via an MMC-Based HVDC system,” IEEE CPE-POWERENG 2017, Cadiz, Spain.
15. J. Lyu, Q. Chen, X. Cai, “Impedance modeling of modular multilevel converters by harmonic linearization,” IEEE COMPEL 2016, Trondheim, Norway.
16. Q. Chen, J. Lyu, R. Li, X. Cai, “Impedance modeling of modular multilevel converter based on harmonic state space,” IEEE COMPEL 2016, Trondheim, Norway.
17. J. Lyu, X. Cai, M. Molinas, “Impedance modeling of modular multilevel converters,” IEEE IECON 2015, Yokohama, Japan.
18. J. Lyu, Xu Cai, “Impact of controller parameters on stability of MMC-based HVDC systems for offshore wind farms,” IET RPG 2015, Beijing, China.
19. J. Lyu, P. Dong, G. Shi, X. Cai, H. Rao, J. Chen, “Subsynchronous oscillation of large DFIG-based wind farms integration through MMC-based HVDC,” IEEE POWERCON 2014, Chengdu, China.

授权发明专利：

1. 一种MMC多维阻抗降阶与稳定性分析方法、系统及介质，专利号：ZL202110242184.2
   
2. 一种基于模块化多端口的风电机组频域阻抗建模方法，专利号：ZL202011559349.0
3. 一种直驱风电机组灰箱模型的参数辨识方法及装置，专利号：ZL202010971256.2
   
4. 风力发电装备黑箱模型的辨识方法、装置、终端及介质，专利号：ZL202011476445.9
   
5. 一种模块化多电平变流器多输入多输出频域阻抗建模方法，专利号：ZL201910730268.3
6. 一种基于频域映射的风电场单机等值聚合建模方法，专利号：ZL201910424963.7
7. 一种变流器多维频域阻抗的降维方法，专利号：ZL201910425865.5
8. 用于多端柔性直流输电应用的多端口模块化多电平变换器，专利号：ZL201610670336.8
9. 一种风电场经柔直并网的次同步振荡电流检测及抑制方法，专利号：ZL 2014 1 0203573.4
10. 基于VSC-HVDC的交直流并联系统无缝切换控制方法，专利号：ZL 2013 1 0739462.0
11. 一种变流器多单元并联系统的不均流控制方法，专利号：ZL 2012 1 0357003.1

软件著作权：

1. 海上风电柔直并网系统稳定性分析软件，登记号：2020SR1174932
2. 基于Python的电力电子系统稳定性分析软件，登记号：2020SR1175406
3. 三相并网逆变器系统宽频振荡评估软件，登记号：2021SR0785033
4. 柔性直流输电系统高频谐振风险评估软件，登记号：2022SR0269111

纵向科研项目：

1. 国家自然科学基金面上项目，基于数据和知识联合驱动的海上风电柔直送出系统宽频振荡稳定性分析与控制，2023-2026

2. 国家自然科学基金青年项目，风电场与柔直送端MMC换流站交互振荡机理及抑制方法研究，2020-2022

3. 国家重点研发计划课题，大容量电力电子装备关键部件短时间尺度失效机理与安全运行域刻画方法，2018-2021
4. 国家自然科学基金重点项目，大规模风光电源与柔性直流系统的交互动态特性形成机理、稳定性分析与镇定控制，2019-2023
5. 国家重点研发计划项目“高压大容量柔性直流电网关键技术研究与示范”之课题一，换流阀及其系统拓扑与控制保护技术，2016-2019
6. 上海市科委科研计划项目，深远海风电与柔直的匹配适应控制关键技术研究，2016-2018
7. 国家863计划课题，海上风电场送电系统与并网关键技术研究及应用，2013-2015
8. 上海市科委科研计划项目，用于海上风电场电力传输的轻型直流输电VSC-HVDC基础技术研究，2013-2015
9. 上海市科委科研计划项目，模块化、组合式通用MW级风电变流器控制算法研究及控制器研制，2010-2012

横向科研项目：

1. 中国长江三峡集团，海上风电柔直并网系统安全稳定关键控制技术研究，2021-2023
2. 国家电网华东分部，华东大规模沿海风电群交直流并网适应性和主动支撑能力研究，2021-2022
3. 国网舟山供电公司，柔性直流输电系统与交流电网的交互影响研究，2021-2022
4. 国家电网总部科技项目，柔性直流输电系统高频谐振风险评估及抑制关键技术研究，2020-2021
5. 台达电力电子科教发展计划，海上风电场经 MMC 型柔性直流并网系统的宽频振荡机理及抑制技术研究，2020-2021
6. 新能源与储能运行控制国家重点实验室开放基金，风力发电装备黑/灰箱模型的参数辨识及解析化稳定性研究，2019- 2020
7. 国家电网总部科技项目，柔性直流输电系统运行振荡风险分析及稳定性提升技术研究，2019-2020
8. 华东勘测设计研究院，柔直系统和海上风电机组之间谐波谐振风险评估，2019-2020
9. 冀北电科院，基于实测数据的新能源发电机组及场站建模方法研究，2019-2020
10. 三峡新能源集团，三峡新能源江苏如东海上风电场柔性直流输电工程接入电网影响研究，2019-2020
11. 冀北电科院，风电集群经柔性直流送出的运行适应性与协同控制技术研究，2019-2020
    
12. 直流输电技术国家重点实验室开放基金，新能源经柔性直流送出系统的暂态稳定性研究，2019-2021
    
13. 重大横向课题，3MW感应电机全功率风电变流器研究、开发与试制，2009-2011
    

1. The IET Premium Awards 2020
2. 首届高校电气电子工程创新大赛优秀指导教师奖
   
3. 《中国电机工程学报》突出贡献专家
   
4. 上海交通大学电子信息与电气工程学院优秀导学团队奖

1. IEEE Senior Member，中国电机工程学会、中国电工技术学会高级会员
2. IEEE PES海上风电并网及消纳技术分委会常务理事

3. IEEE PES电力系统网源协调技术分委会常务理事

4. 中国电工技术学会人工智能与电气应用专委会委员
5. 中国电机工程学会电力系统专委会电力系统分析与控制学组成员
   
6. 中国电科院期刊中心青年专家团成员
   

7. 多个IEEE/IET国际学术会议技术委员会委员、分会场主席