曹 武

发布者:宋阳发布时间:2022-01-16浏览次数:8665

曹 武

职称:副研究员、硕导

学位:工学博士

研究方向:

高比例新能源并网及构网储能技术

柔性交流/直流系统变流器控制技术

电能质量有源控制装备产业化研制

学  系:电力工程系

研究所:先进电能变换技术与装备

Email: caowu_ee@seu.edu.cn

电  话:13813017660

个人简介

曹武,2016年博士毕业于东南大学电气工程学院后留校任教,硕博师从赵剑锋教授(原东南大学电气工程学院院长,现南京林业大学副校长、东南大学教授博导),现任东南大学电气工程学院副研究员硕士研究生导师

主要研究方向为高比例新能源并网及构网储能技术,包括新能源频率、电压主动支撑技术、高比例新能源电网宽频振荡抑制技术和储能构网控制技术等;柔性交流/直流系统变流器控制技术,包括基于背靠背变流器的电网柔性互联控制技术、统一潮流控制器(UPFC)控制技术等电能质量有源控制装备产业化研制,包括模块化低压APF/SVG研制、中压级联型SVG研制等,掌握可批量化产品级核心技术,成果转让10余家电力企业。

目前累计主持国家级项目3项,其中包括国家自然科学基金1项、国家重点研发计划子课题2项;累计主持省部级项目1项,其中包括江苏省产学研前瞻项目1项;累计主持校企产学研项目30余项,其中合作企业包括江苏省电力公司、江苏省电力设计院和南瑞继保等国内知名电力企业。目前累计发表SCIEI检索论文20余篇,累计获得授权发明专利20项,获南京市科学技术进步奖二等奖(排名第二,2016年),泰州市科学技术进步奖二等奖(排名第三,2017年),中国商业联合会科技进步奖二等奖(排名第三,2023年)。目前累计培养研究生14人,其中博士研究生2人(副导师),硕士研究生12人。

团队具有自建强电实验室、满足人均需求的硬件在环仿真平台等较好的科研软、硬件条件,以及国内知名电力企业合作基础,欢迎有志于投入电力电子化电力系统研究方向(电力系统和电力电子结合且并重)工业级并网变流器关键技术研究方向的同学加入我们团队!

科研项目

  • 国家级项目

  1. 《光伏/风电场站暂态频率电压主动快速支撑技术研究》,国家重点研发项目,2022-2026,在研,主持(子课题)

  2. 100%可再生能源经柔性直流送出稳定控制技术研究》,国家重点研发项目,2021-2023, 结题,主持(子课题)

  3. 《基于多VSC交互并联拓扑的统一并网接口层共性基础问题研究》,国家自然科学基金,2017-2019,结题,主持

  • 省部级项目

 1. 面向大型冲击性负荷谐波的全有源规模化并联治理技术研究,江苏省产学研前瞻,2016-2018,结题,主持

  • 校企产学研项目(代表性)

  1. 《江苏电试院风电惯量响应策略研发服务》,江苏电网公司,2023-2025,在研,主持

  2. 《构网型新能源及储能全电磁暂态模型建模技术研究》,江苏电网公司,2023-2025,在研,主持

  3. 《支撑电网安全稳定的规模化分布式光伏控制保护关键技术研究》,国网总部,2023-2025,在研,主持

  4. 《高比例分布式光伏发电接入受端电网的并网适应性分析与提升技术研究》,国网总部,2021-2023,结题,主持

  5. 《面向电网柔性互联的背靠背变流器关键技术研究》,南瑞继保,2021-2023,结题,主持

  6. 《弱电网多逆变器规模化并网失稳振荡点分析》,南瑞集团,2021-2023,结题,主持

  7. 《电动车充电站电能质量检测及有序充电研究》,广西电网公司,2017-2018,结题,主持

  8. 《大规模特高压交直流混联电网无功-电压特性研究》,江苏电力设计院,2019-2019,结题,主持

  • 成果转化项目

  1. 专利许可,《基于双VSC交互并联谐波补偿开闭环结合的APF装置》,12.5万,2022

  2. 专利许可,《弱电网PCC处多变流器并列谐振失稳责任评估方法》,30.0万,2023

  3. 专利许可,《基于分布式正阻尼有源导纳的APF并机系统稳定性控制方法》,30.0万,    2024

论文专利 

  • 授权专利

  1. 曹武,叶海涵,席嫣娜,刘庆时,陈武.一种计及限流电感的柔性直流送端交流故障穿越方法,专利号: ZL202111133917.5, 授权时间: 2023-09-19

  2. 曹武,叶海涵,席嫣娜,刘庆时,陈武.柔直送出系统送端交流故障的频率稳定控制方法及介质,专利号: ZL 202210038362.4, 授权时间: 2023-10-03

  3. 许胜,赵剑锋,曹武.岸电电源平滑并入船舶电网的同步控制方法,专利号: ZL 201710738595.4, 授权时间: 2020-04-17

  4. 曹武,赵剑锋,等.基于统一复数形式构造的单三相通用锁相方法,专利号: ZL201710248108.6, 授权时间: 2019-09-10

  5. 曹武,赵剑锋,等.弱电网PCC处多变流器并列谐振失稳责任评估方法,专利号: ZL201710155749.7, 授权时间: 2019-03-29

  6. 孙毅超,赵剑锋,季振东,李东野,赵亚雄,曹武.一种模块化多电平变换器的低次环流抑制方法,专利号: ZL201710034725.6, 授权时间: 2019-03-19

  7. 赵剑锋,杨斌,赵志宏,曹武,刘康礼.基于逆阻型三电平的储能并网变流器及其控制方法,专利号: ZL201610124681.1, 授权时间: 2018-11-20

  8. 曹武,赵剑锋,等.基于分布式正阻尼有源导纳的APF并机系统稳定性控制方法,专利号: ZL201611040769.1, 授权时间: 2018-09-18

  9. 许胜,赵剑锋,曹武,刘康礼.一种单相并联型有源电力滤波器的滞环电流控制方法,专利号: ZL201610653954.1, 授权时间: 2018-05-29

  10. 曹武,赵剑锋,等.一种基于全局导纳分析的APF并机系统稳定性判定方法,专利号: ZL201610110866.7, 授权时间: 2018-01-19

  11. 赵剑锋,刘康礼,曹武,等.大功率APF并机谐波补偿系统动态协调控制方法,专利号: ZL201510837613.5, 授权时间: 2017-10-03

  12. 赵剑锋,刘康礼,曹武.一种有源型谐波治理装置直流侧电压控制优化方法,专利号:ZL201510033876.0, 授权时间:2016-11-10

  13. 赵剑锋,刘康礼,曹武.一种三相四桥臂有源电力滤波器并网接口及参数设计方法,专利号: ZL201510033740.X, 授权时间:2016-08-17

  14. 赵剑锋,刘康礼,曹武.一种有源谐波治理装置多机并联容量最优分配方法,专利号: ZL201410473542.0, 授权时间:2016-03-04

  15. 赵剑锋,曹武.模块化多机并联式大功率APF控制系统和实现方法,专利号:ZL201310342732.4, 授权时间:2015-01-21

  16. 曹武,赵剑锋,刘康礼,江楠.基于双VSC交互并联谐波补偿开闭环结合的APF装置,专利号: ZL201210378490.X, 授权时间:2014-12-17

  17. 赵剑锋,曹武.针对低压大电流谐波的多机分次式完全有源型治理装置,专利号:ZL201110343086.4, 授权时间:2014-08-27

  18. 赵剑锋,曹武.多机全补偿与分次补偿组合式完全有源型谐波治理装置,专利 号: ZL 201110343240.8, 授权时间: 2013-10-30

  19. 赵剑锋,曹武.一种 APF电流滞环跟踪控制的过采样数字实现方法,专利号: ZL 201010600744.9, 授权时间: 2012-12-19

  20. 赵剑锋,曹武,季振东,等.架空输电线路高压大功率双调谐电除冰方法,专利号: ZL 201010135971.9, 授权时间: 2012-02-01

  • 发表论文

  1. H. Ye, W. Cao, W. Chen, et al., “An AC Fault Ride Through Method for MMC-HVDC System in Offshore Applications Including DC Current-Limiting Inductors,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 37, no. 4, pp. 2818–2830.

  2. H. Ye, W. Chen, H. Wu, W. Cao, G. He, and G. Li, “Enhanced AC Fault Ride-through Control for MMC-integrated System Based on Active PCC Voltage Drop,” Journal of Modern Power Systems and Clean Energy, vol. 11, no. 4, pp. 1316–1330, Jul. 2023.

  3. Y. Lu, W. Cao, Z. Zhang, B. Hu, “Fault-Current Limiting Strategy for Grid-Forming Converters With Virtual Impedance From Both Inner CCL and Outer VCL”, 2023 IEEE the 7th Conference on Energy Internet and Energy System Integration (EI2 2023), Hangzhou, China,2023.

  4. B. Hu, W. Cao, M. Yang, Y. Lu, “The Optimal Ratio of GFM Converters to GFL Converters for Transient Voltage Regulation with Weak Grid Condition”, 2023 IEEE the 7th Conference on Energy Internet and Energy System Integration (EI2 2023), Hangzhou, China,2023.

  5. Z. Zhang, W. Cao, Y. Lu, B. Hu, “A Stable Speed Recovery Strategy for DFIG Considering Secondary Frequency Drop”, 2023 IEEE the 7th Conference on Energy Internet and Energy System Integration (EI2 2023), Hangzhou, China, 2023.

  6. Y. Yang, W. Cao, Z. Su, “Harmonic Stability Analysis and Harmonic Suppression Strategy for Grid-Forming Converter with Dual-Loop Control”, 2023 the 4th International Conference on Advanced Electrical and Energy Systems (AEES 2023), Shanghai, China, 2023.

  7. Z. Su, W. Cao, Y. Yang, “Adaptive Control Strategy for Grid-Forming Inverter during Low-voltage Ride-through”, 2023 the 4th International Conference on Advanced Electrical and Energy Systems (AEES 2023), Shanghai, China, 2023.

  8. Y. Ding, W. Cao, J. Zhao, M. Yang, “Voltage Support Capability Improvement for Grid-connected Converters under LVRT Conditions Considering Grid Impedance Variation” 2023 the 4th International Conference on Advanced Electrical and Energy Systems (AEES 2023), Shanghai, China, 2023.

  9. H. Ye, W. Cao, G. He, W. Chen, Y. Xi and Q. Liu, “An AC Fault Ride Through Method for MMC-HVDC Connecting to Renewable Plants Including Large DC Inductors” 2021 IEEE Sustainable Power and Energy Conference (iSPEC), Nanjing, China, 2021, pp. 3311-3315.

  10. H. Mu, Y. Zhang, X. Tong, W. Chen, B. He, L. Shu, X. Ruan, X. Zhang, F. Gao, W. Cao, Z. Zou, "Impedance-Based Stability Analysis Methods for DC Distribution Power System with Multivoltage Levels," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 36, no. 8, pp. 9193-9208.

  11. 吴小丹,王鹏飞,朱海勇,邢超,曹武,赵剑锋. 基于全通复矢量滤波器的VSC电流双序控制建模及稳定性分析[J]. 高电压技术:1-9.

  12. W. Cao, S. Wang, H. Kang, K. Liu, Q. Wang, and J. Zhao, “Inherent Interaction Analysis for Harmonic Oscillations in the Multi-Paralleled Grid-Connected Inverter System Using a Sum Type Criterion: Global Admittance (GA),” IEEE Access, vol. 8, pp. 8275-8285, Jan. 2020.

  13. K. Liu, W. Cao, S. Wang, H. Kang, J. Zhao, M. Wu, and D. Fan, “Admittance Modeling, Analysis, and Reshaping of Harmonic Control Loop for Multiparalleled SAPFs System,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 17, no. 1, pp. 280-289, Jan. 2021.

  14. K. Liu, W. Cao and J. Zhao, “Dual-Loop-Based Harmonic Current Control Strategy and Admittance Modeling for a Multimodular Parallel SAPFs System,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 67, no. 7, pp. 5456-5466, Jul. 2020.

  15. W. Cao, K. Liu, H. Kang, S. Wang, D. Fan, and J. Zhao, “Resonance Detection Strategy for Multi-Parallel Inverter-Based Grid-Connected Renewable Power System Using Cascaded SOGI-FLL,” Sustainability, vol. 11, pp. 4839, Sep. 2019.

  16. W. Cao, K. Liu, S. Xu, H. Kang, and J. Zhao, “Stabilization Control Strategy for Shore Power System with Surge Loads Based on Virtual Synchronous Generator,” Journal of Electrical Engineering & Technology, vol. 14, pp. 1045-1054, Feb. 2019.

  17. W. Cao, K. Liu, S. Wang, H. Kang, D. Fan, and J. Zhao, “Harmonic Stability Analysis for Multi-Parallel Inverter-Based Grid-Connected Renewable Power System Using Global Admittance,” Energies, vol. 12, pp. 2687, Jul. 2019.

  18. W. Cao, S. Wang, K. Liu, H. Kang, and J. Zhao, “Responsibility Identification for Harmonic Oscillation Issues in the Parallel Grid-Connected Inverters System,” IEEE Access, vol. 7, pp. 171061-171072, Nov. 2019.

  19. W. Cao, K. Liu, M. Wu, S. Xu, and J. Zhao, “An Improved Current Control Strategy Based on Particle Swarm Optimization and Steady-State Error Correction for SAPF,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 55, no.4, pp. 4268-4274, Aug. 2019.

  20. J. Lei, S. Feng, B. Zhou, W. Cao, and J. Zhao, “Evaluation and Improvement of Active Stabilization Method for Matrix Converter Under Input Voltage Disturbances,” IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 7, no. 2, pp. 1116-1125, Jun.  2019.

  21. L. Gong, W. Cao, K. Liu, J. Zhao, and X. Li, “Spatial and Temporal Optimization Strategy for Plug-In Electric Vehicle Charging to Mitigate Impacts on Distribution Network,” Energies, vol. 11, pp. 1373, May. 2018.

  22. S. Xu, W. Cao, K. Liu, S. Wang, and J. Zhao, “Analysis and Control of Switching Circulating Currents in Multi-Module Parallel SPWM Converters,” IEEE Access, vol. 6, pp. 32637-32648, 2017.

  23. 许胜, 曹武, 赵剑锋. 微网稳定运行与模式平滑切换综合控制策略[J]. 电工技术学报, 2018, 33(16):3855-3867.

  24. K. Liu, W. Cao, J. Zhao and J. You, “Unified Digital Phase-Locked Loop With Multiple Complex Resonators for Both Single- and Three-Phase Grid Synchronization,” IEEE Access, vol. 5, pp. 24810-24818, Oct. 2017.

  25. G. Ning, W. Chen, L. Shu, J. Zhao, W. Cao, J. Mei, C. Liu, and G. Qiao, “A Hybrid Resonant ZVZCS Three-Level Converter for MVDC-Connected Offshore Wind Power Collection Systems,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 33, no. 8, pp. 6633-6645, Aug. 2018.

  26. W. Chen, X. Jiang, W. Cao, J. Zhao, W. Jiang, and L. Jiang, “A fully modular control strategy for input-series output-parallel (ISOP) inverter system based on positive output-voltage-amplitude gradient,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 64, no. 10, pp. 7886-7895, Oct. 2018.

  27. L. Shu, W. Chen, G. Ning, W. Cao, J. Mei, J. Zhao, C. Liu, and G. He, “A resonant ZVZCS DC–DC converter with two uneven transformers for an MVDC collection system of offshore wind farms,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 64, no. 10, pp. 7886-7895, Apr. 2017.

  28. G. Ning, W. CHEN, L. Shu,J. Zhao, W. Cao, J. Mei, C. Liu, “A hybrid resonant ZVZCS PWM full-bridge converter for large photovoltaic parks connecting to MVDC grids,” IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 5, no. 3, Sep. 2017.

  29. 许胜,曹武,赵剑锋.一种基于PCC谐波分布的模块化APF无线并联控制策略研究.电工技术学报,2017.

  30. W. CaoK. LiuJ. Zhao, “Design of a Four-Branch LCL-Type Grid-Connecting Interface for a Three-Phase, Four-Leg Active Power Filter”, Energiesvol. 8, pp. 1606-1627, Feb. 2015.

  31. 曹武,刘康礼,赵剑锋. 有源滤波输出限幅的需求分析和实现策略[J]. 电工技术学报,20153014):405-411.

  32. 曹武,刘康礼,江楠,赵剑锋. 有源滤波过采样数字滞环电流跟踪控制方法[J]. 电力系统自动化,2014386):85-90.

  33. 曹武,江楠,刘康礼,赵剑锋. 改进谐波分次检测结合集中电流环的APF 谐波独立控制实现[J]. 中国电机工程学报,2014343):387-396.

  34. 曹武,赵剑锋,江楠. 有源滤波器同步坐标系下的空间矢量滞环电流控制新方法[J]. 电工技术学报,20132812):173-181.

  35. 倪喜军,赵剑锋,曹武,黄华,闫安心. 开关损耗优化的级联型逆变器全区域空间矢量调制策略[J]. 电工技术学报,2012,27(04):101-109.

  36. 倪喜军,赵剑锋,曹武,孙轲,黄华. 级联型逆变器故障状况下的调制重构[J]. 中国电机工程学报,20103033):16-22.

教学工作

《自动控制原理》,本科生,电气工程学院,48课时/学年

《直流输电和灵活交流输电》,本科生,电气工程学院,32课时/学年

学生待遇

  1. 全年12个月发放基本助研金+奖励酬金,其中奖励酬金根据科研工作发放;

  2. 硕士期间每人全额资助2-3次境外国际会议交流机会;

  3. 推荐南瑞继保等知名国内电力企业实习和就业机会。

人才培养

姓名

入学-毕业

时间

攻读学位

学位论文题目

就业

*

2023-至今

硕士

未开题

在读

**

2023-至今

硕士

未开题

在读

**

2023-至今

硕士

未开题

在读

**

2023-至今

硕士

未开题

在读

**

2023-至今

硕士

未开题

在读

*

2022-至今

硕士

构网-跟网型变流器混合多机系统故障穿越技术研究

在读

**

2021-至今

硕士

高比例新能源系统电网强度表征方法及提升技术

国家电网南京供电公司

*

2021-至今

硕士

基于构网型储能的弱电网强度提升技术研究

国家电网盐城供电公司

**

2021-至今

硕士

新能源场站暂态电压调控需求分析及其自适应控制策略

国家电网盐城供电公司

**

2020-2023

硕士

高比例新能源电力系统惯量分区评估与预警体系研究

国家电网盐城供电公司

*

2019-2023

博士

受控电压/电流源型变流器混合多机暂态电压主动支撑技术研究

东南大学电工电子实验中心

**

2017-2020

硕士

多逆变器多节点并网系统谐波稳定性分析及失稳定责研究

国家电网杭州供电公司

**

2017-2020

硕士

基于PCC点全局导纳重塑的多逆变器并网系统谐振失稳抑制策略研究

国家电网江苏省检修公司

**

2014-2017

博士

弱电网条件下多逆变器并联控制关键技术研究

东南大学电气学院