更新日期:2024年12月27日
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姓 名
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张俊勃
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性 别
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男
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出生年月
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1986年3月
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籍贯
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重庆
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民 族
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汉族
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政治面貌
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中国共产党党员
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最后学历
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博士研究生
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最后学位
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哲学博士
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技术职称
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教授
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导师类别
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博、硕导
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行政职务
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Email
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epjbzhang@scut.edu.cn
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工作单位
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华南理工大学电力学院
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邮政编码
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510641
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通讯地址
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单位电话
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个人简介
华南理工大学,教授,博导。兼中国电建贵州院-华南理工大学电算协同与电力工业软件联合实验室主任,南方电网-华南理工大学电网智慧运行联合研究院副院长,广东省“电气+信息”跨学科教研室负责人,广东省杰青,IEEE PES智能建筑、负载和客户系统技术委员会(中国)秘书长,广东省电工程学会常务理事,IET Energy Conversion and Economics副主编等。
在思维逻辑方面,理念主义+经验主义相结合,尤其擅长第一性原理、系统思维、动态规划等思维方法,重视时空杠杆,是少有能够贯通基础理论到应用技术,将教-研-产-用体系化、一体化的科创型专家。
在科学研究方面,带领十余名全职工程师和十余名硕博士研究生的团队,长期从事新型电力系统稳定性理论及应用、电力系统业务智能化技术、逆向软件工程与电力工业软件等研究。近年来,围绕国家战略需求,主持国省级及各大电力央企重点级以上项目十余项;出版专著2部;以第一/通讯身份发表SCI/EI论文60余篇,其中TPWRS/TII/TIE等顶级论文20余篇;授权发明专利十余项;获得软件著作权5项。
在人才培养方面,招收电力系统及其自动化、智能控制与电气工程、能源信息方向博士、硕士、博士后。已培养硕博士约20人,均在两网、华为等企业重要岗位从事生产、研发及管理工作。负责课程《电力系统稳定性》《人工智能》均评为广东省一流本科课程;大力开展“人工智能+专业课程”能力建设,将豆包大模型用于课程项目制训练;获广东省教学创新大赛优秀奖、华南理工大学教学优秀奖、本科毕业设计优秀指导教师等荣誉。
在成果转化方面,主导完成华南理工大学第一个具有自主知识产权的大规模混杂电力系统仿真软件、南网总调安全II区的大电网频率稳定在线分析系统等,并在诸多科技创新成果基础上,形成新型电力系统图形化业务数据操作系统与基础应用平台、大型软件数据链路研发平台、笛锣数字化社区等成果载体,真正实现新质生产力下的教-研-产-用协同创新。
工作经历
18年,华南理工大学电力学院,破格教授。
17年,华南理工大学电力学院,院长助理。
16年,华南理工大学电力学院,破格副教授。
15年,华南理工大学电力学院,讲师。
14-15年,清华大学电机系,博士后。
教育经历
18-19年,Stanford Center for Sustainable Development and Global Completeness, Stanford University, 访问学者。
09-10年,香港理工大学电机工程学系,访问学者。
04-13年,清华大学电机系“本-博”连读,优秀博士学位论文,北京市优秀毕业生。
获奖、荣誉称号
广东省杰青
社会、学会及学术兼职
中国电建贵州院-华南理工大学电算协同与电力工业软件联合实验室主任
中国南方电网-华南理工大学电网智慧运行联合研究院副院长
广东省电机工程学会常务理事
IEEE PES智能建筑、负载和客户系统技术委员会(中国)秘书长
IET Energy Conversion and Economics副主编
IEEE Senior Member
研究领域
一、科研方向
从事“电气工程+人工智能+软件工程+工程管理”跨学科研究,主要包括新型电力系统稳定性理论及应用、电力系统业务智能化技术、逆向软件工程与电力工业软件等。
1、新型电力系统稳定性理论及应用
针对现有基于经验主义与设备视角对电力系统稳定性理论的诸多问题与不足,提出基于理念主义与“机-网”动态交互视角的新型电力系统稳定性理论,包括本体论层面的新型电力系统海量源网荷储要素及关系模型,认识论层面的基于“机-网”端口相量与潮流量交替迭代的定性与定量过程分析方法(时域仿真基础理论)、基于时空解耦与主导特征的因果分析方法以及基于参数与轨迹灵敏度的因素作用分析方法,方法论层面的基于“机-网”动态交互的设备控制方法、基于时序模拟的运行过程优化调度方法等,并将其应用于新型电力系统控制、运行、规划领域相关业务实践。
2、电力系统业务智能化技术
将人工智能领域的大语言模型、各类数据驱动小模型、内嵌物理知识的工程与图谱模型以及智能规划、优化、搜索等方法等应用于新型电力系统控制、运行、规划领域相关业务实践,并形成相应的软件载体,实现了大区级电网8760时序潮流运行模拟与稳定校核、云计算下大区电网电算短时协同与紧急决策、含海量电力电子设备的大电网电磁尺度相量分析模型智能构建与分析、一二次协同全过程稳定的大规模新能源基地智能规划等原创性工作,大幅提升了电力系统规划、运行与控制相关业务开展效率。
3、逆向软件工程与电力工业软件
针对复杂软件系统看不见、建设难、维护难的问题,提出软件系统数据链路刻画表征语言与基于计算机语言解析与模式匹配的逆向软件工程方法,构建复杂软件系统数据链路模型,实现软件架构可观与分析;在此基础上,研发了具有多人协作用户管理、云文件与存储管理、数据管理、容器管理、作业管理、云调度等基础设施功能的新型电力系统业务数据图形化操作系统,具备了海量电力系统业务程序链接能力,并进一步集成了模型、计算、算法三大引擎,电力系统图模数算一体化场景、分析决策元业务、数据可视化业务等元业务,以及海量高级业务应用,初步构建了从操作系统、基础应用到高级应用的行业软件生态。
二、成果及载体
1、GBD OS,新型电力系统稳定性图形化业务操作系统及基础应用
主要功能包括图形化操作系统界面、智能建模、计算分析、稳定分析、基于人工智能的稳定分析、风险评估、运行方式优化、智能驾驶舱、智能辅助决策、数据分析、信号处理、参数辨识、AI模型训练、可编程化模块、作业调度、数据管理平台等,是全自主研发的大型新质生产力工具,可大幅提高科研效率。
2、DMN OS,大型软件数据链路图形化业务操作系统及基础应用
主要功能包括图形化操作系统界面、本体论软件工程语言、软件架构辨识、层次化架构建模、低代码编程、软件架构测试等,是面向大型工业软件研发的新质生产力工具。
3、DLO(笛锣),学习型组织的数字社区及应用
主要功能包括日程安排、计划制定、项目管理、任务管理、学习社区BBS、网盘等,是利用数字化技术打造的学习型社区应用。
4、南网总调大电网频率稳定在线智能分析系统
主要功能包括图模算一体化、潮流和时域计算、风险评估、惯量辨识、参数辨识等,是南网总调十四五布局的四大新系统之一。
5、琶洲实验室电网数字孪生系统
主要功能包括网-站-端数字孪生与监控预警,是跨学院-跨学科合作的典型代表。
以上成果的校内网址:http://172.30.140.89:8000/
科研项目
一、主持在研项目
1、基于知识推理的新型电力系统多尺度智能建模与计算(广州市基础与应用基础研究专题项目,主持)
2、数字电网运行业务的数据链路特性分析与基础模型(国家自然科学基金面上项目,主持)
3、新型电力系统背景下的大电网异步分区规划与控制研究(国家自然科学基金企业创新发展联合基金集成项目,课题负责人)
4、面向海量计算任务的数据共享技术研究(南网引领类项目,主持)
5、智能一体化计算分析平台异构数据库组织与开发(南网引领类项目,主持)
6、双高电力系统运行分析集成平台技术研究与框架研发(南网联合研究院项目,主持)
二、主持结题项目
1、智慧电网事故处理及防护智能神经大脑架构及关键功能研究(智慧城市物联网国家重点实验室(澳门大学)开放课题项目,主持)
2、大电网频率稳定在线智能分析系统关键技术研究及应用(南网重点科技项目,主持)
3、高性能电力系统时域仿真的业务自动化模型与决策智能支持方法研究(广州市科学技术局,基础与应用基础研究项目,主持)
4、动态电力系统数据驱动建模与智能决策(广东省自然科学基金管理委员会,广东省杰出青年科学基金项目,主持)
5、抗共线性特性的电力系统灵敏度在线正则化辨识及其应用(国家自然科学基金委员会,青年科学基金项目,51607071,主持)
6、含大规模电力电子变换器的电力系统惯性变异机理及参数微扰辨识(广东省自然科学基金管理委员会, 广东省自然科学基金自由申请项目,主持)
7、开放复杂电力系统动态稳定分析与控制基础理论(华南理工大学,中央高校基本科研业务费自然科学类杰青项目,主持)
8、电力系统主导动态模型微扰辨识方法研究(面上一等博士后基金,主持)
发表论文
一、综述
发表EI/SCI论文60+篇,其中第一/通信作者发表的IEEE Transactions等1区论文20+篇,获2016-2017年IEEE Power & Energy Society General Meeting 最佳论文,获2017、2019年IEEE Transactions on Power Systems杰出审稿人,专著2部。
二、代表作
1、G. Chen, J. Zhang*, M. Ning, W. Cui, M. Ma, “Task Scheduling in Real-time Industrial Scenarios,” Computer & Industrial Engineering, Online Published.
2、吴滋坤,张俊勃*,黄钦雄,胡嘉铭,基于非诚实牛顿法和雅可比迭代的电力系统时域计算隐式梯形积分交替求解算法,《中国电机工程学报》,2022年,第42卷第8期,2864-2872,DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.211523
3、F. Zeng, and J. Zhang*, “Online Identification of Inertia Distribution in Normal Operating Power System”, IEEE Trans. Power Systems, 35(4): 3301 - 3304, April 2020.
4、Y. Cai, J. Zhang*, and W. Yu, “A Predictor-Corrector Method for Power System Variable Step Numerical Simulation,” IEEE Trans. Power Syst., 14(4): 3283-3285, Jul. 2019.
5、J. Zhang, Z. Wang, X. Zheng, L. Guan, and C. Y. Chung, “Locally Weighted Ridge Regression for Power System Online Sensitivity Identification Considering Data Collinearity,” IEEE Trans. Power Syst., 33(2): 1624-1633, Mar. 2018.
6、J. Zhang and H. Xu, “Online Identification of Power System Equivalent Inertia Constant”, IEEE Trans. Ind. Electron., 64(10): 8098 – 8107, Oct. 2017.
7、J. Zhang, C. Y. Chung, and Y. Han, “Online Damping Ratio Predication Using Locally Weighted Linear Regression,” IEEE Trans. Power Syst., 31(3): 1954 - 1962, May 2016.
8、J. Zhang, C. Y. Chung, C. Lu, K. Men, and L. Tu, “A Novel Adaptive Wide Area PSS Based on Output-Only Modal Analysis,” IEEE Trans. Power Syst., 30(5): 2633-2642, Sept. 2015.
9、J. Zhang, C. Lu, and Y. Han, “MIMO Identification of Power Systems with Low Level Probing Tests: Applicability Comparison of Subspace Methods,” IEEE Trans. Power Syst., 28(3): 2907-2917, Aug. 2013.
10、J. Zhang, C. Y. Chung, and Y. Han, “A Novel Modal Decomposition Control and Its Application to PSS Design for Damping Interarea Oscillations in Power Systems,” IEEE Trans. Power Syst., 27(4): 2015-2025, Nov. 2012.
出版专著和教材
1、张俊勃、刘云、黄钦雄、谢志刚,著,《电力系统稳定性》,科学出版社,2023年3月。
2、陆超、张俊勃、韩英铎,著,《电力系统广域动态稳定辨识与控制》,科学出版社,2015年1月。
科研创新
一、部分授权发明专利
1、张俊勃、陈戈,一种用于表示现代工业业务组织的广义关系网络模型,202111236294.4,2023年3月21日授权
2、张俊勃、陈戈,一种考虑任务重要程度动态变化的调度器系统,202211590696.9,2023年3月12日授权
3、张俊勃、陈智豪,一种基于目标正则化的电力系统状态灵敏度在线辨识方法,201810991088.6,2022年3月25日授权
4、张俊勃、陈智豪,基于回溯搜索和交替迭代的电网停电计划编排优化方法,202111226819.6,2022年2月15日授权
5、张俊勃、唐伟宁,用于电力系统灵敏度在线辨识的噪声自助集成回归方法,202010248456.5,2022年06月10日授权
6、张俊勃、陈智豪,电力系统阻尼比在线趋优方法、存储介质和计算设备,ZL201911279046.0,2021年07月20日授权
7、张俊勃、曾繁宏,用于电力系统的低频段多正弦信号设计方法,ZL201910002124.6,2020年9月22日授权
8、张俊勃、曾繁宏,电力系统线性化模型辨识的低频段多正弦信号设计方法,ZL201810486216.1,2021年5月14日授权
9、张俊勃、陆超、门琨、涂亮、柳勇军,电力系统主导机电模式的阻尼比灵敏度辨识方法,ZL 2013 1 0483152.7 2015年4月22日授权
10、门琨、涂亮、张俊勃、柳勇军、陆超,基于逐步回归的电力系统主导机电模式灵敏度分析方法,ZL 2013 1 0485505.7,2015年2月11日授权
二、软件著作权
1、张俊勃、李凯航、李俊业、李淳、袁伟健、陶薮元,新型电力系统规划运行多业务数智一体化平台软件,登记号2023SR0368615,登记日期2023-3-20
2、张俊勃、胡嘉铭、李灿铧、宋家洛、陈禹铮,基于云计算的分布式大型软件敏捷设计与辅助开发系统,登记号2023SR0368614,登记日期2023-3-20
3、张俊勃、胡嘉铭、陶薮元、李灿铧,华南理工大学,大型工业软件集成开发系统,登记号2021SR1783796,登记日期2021-11-18
4、张俊勃、胡嘉铭、李俊业、陶薮元、李凯航、黄钦雄,华南理工大学,大型工业软件敏捷开发与管理系统,登记号2021SR0260028,登记日期2021-1-15
5、张俊勃、黄钦雄、吴滋坤、胡嘉铭、陶薮元,华南理工大学,大规模混杂电力系统仿真软件,登记号2021SR0259916,登记日期2021-01-10
教学活动
一、授课情况
1、人工智能(广东省一流本科课程、研究生创新示范课程,推荐为国家一流课程,64学时,课程负责人)
https://ecourse.scut.edu.cn/web/gt/1/index.html?id=30191
https://space.bilibili.com/702935606?from=search&seid=9485390040715742435&spm_id_from=333.337.0.0
2、电力系统稳定性(广东省一流本科课程,64学时,课程负责人)
http://172.30.140.77:6085/#/home(校内访问)
3、电力系统课程设计(2学分,课程负责人)
二、主持教研教改项目
1、适应多类型人才培养模式的人工智能跨学科课程数字化资源建设(粤港澳大湾区高校在线开放课程联盟教育教学研究和改革项目,主持)
2、电力系统稳定性分析(广东省一流本科课程(线下),主持)
3、人工智能(广东省一流本科课程(线下),主持)
4、“电气+信息”跨学科课程教研室(广东省质量工程建设项目,主持)
5、人工智能(广东省研究生教育创新计划项目-研究生示范课程项目,2021SFKC005,主持)
三、发表教改论文情况
1、张俊勃*,张一铭,“电气+信息”跨学科课程建设方法与教研室实践研究,第七届全国高等学校电气类专业教学改革研讨会,2023.5.26
2、张一铭,张俊勃*,戴栋,韩永霞,武志刚,基于设计思维从零到一建设电气工程专业跨学科课程-以《人工智能》课程为例,《中国电机工程学报》,2023年3月,已录用。
3、张俊勃,唐伟宁,电气工程及其自动化专业发展探讨,第七届全国高等学校电气类专业教学改革研讨会,2021.7.24
指导学生情况
指导毕业硕士生11人,主要就业单位包括:
1、南方电网科学研究院 2人
2、南方电网数字集团(南方电网数字电网研究院) 1人
3、华为 1人
4、地方供电局 6人
5、国网地方分公司 1人
我的团队
一、团队人员情况
在“电气+信息”跨学科创新团队方面,组建了由3名教授、3名副教授、1名教学助理和若干博硕士助教组成的教研协同创新团队,负责广东省“电气+信息”跨学科课程教研室相关工作;组建了由近十名软件工程师、十余名博硕士研究生和若干高年级本科生组成的科技协同创新团队,负责课题组“电力系统运行及其数智化”领域科技创新、软件研发及产业化转化工作;与南网总调、国网华中分部、中国电建、中国国电、南网三大院、广东电网、清华大学、香港理工大学、澳门大学、深圳大学、鹏城国家实验室、琶洲实验室等紧密联合,形成泛生态柔性团队,在跨学科课程建设、新型电力系统共性科技问题研究、国家和省部级重大科研项目研究等方面进行实质性合作。
二、团队硬件条件
团队承建华南理工大学电力学院“能源系统智能化实验室”。该实验室是华南理工大学电气工程学科“十四五”核心支撑平台,定位于跨学科前沿研究、高水平研究队伍培养和产学研协同应用,获电力学院“双一流”建设经费支持,承载着电力学院未来发展的核心任务。
华南理工大学《电力学院“十四五”发展规划》(后简称《规划》)指出,“电气工程需与新一代信息技术深度融合,……,主动开展‘电气+新一代信息技术’相关领域的先行研究,抢占新时代电气工程学科发展的制高点。…… 在‘电力+AI’、‘电力+工业互联网’等方面培育、孵化及建设一批代表学科前沿方向的科研平台,积极组织申报一批省级和国家级科研平台,升级建设传统科研平台。”
在《规划》具体落实措施方面,“积极整合学院科研平台资源,加速建设学院公共实验平台,以‘电力学院能源系统智能化实验室’为基础组织建设代表学科前沿方向的省级和国家级科研平台,大力推动省级和国家级重点研究基地建设,并筹备申报教育部国际合作联合实验室。”
实验室相关研究方向列入中国南方电网有限责任公司-华南理工大学联合研究院重点支持方向。
三、团队培养模式
围绕电力系统运行管理核心问题开展项目制训练,使研究生全面了解行业运作模式和业务情况,具备从事电力系统规划、运行、控制及管理的基本素质和能力。同时,团队提供大量素质教育材料,包括自编《科研指导手册》《创新方法论》等研究生学习材料,《定位》《中国式管理》《设计思维》等MBA/EMBA商业管理课程,以及从零到一学习大型软件研发管理的全套培训体系。团队将根据研究生个人基础、意愿和条件,开展个性化培养,力求使每位研究生不虚度光阴,在走上行业管理、生产研发、技术型销售等各类工作岗位后都能游刃有余。
四、实验室成果
http://172.30.140.89:8000/