赵荣祥 - 浙江大学 - 电气工程学院

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浙江大学电气工程学院
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个人简介

赵荣祥电力电子应用国家工程研究中心主任，浙江大学工业技术转化研究院院长，教授，博士生导师。1984年毕业于浙江大学电机系，获学士学位；1984年起从师于许大中教授，1987年和1991年于浙江大学分别获工学硕士学位和工学博士学位，博士论文题目是“无位置传感器无换向器电机控制系统的研究”，为机械部工业基金项目。1991年留校任教，历任浙江大学讲师、副教授（94.12）、教授(97.10)。2000年4月被批准为博士生导师。担任国家重点研发计划与国家863计划项目课题负责人，参加国家自然科学基金重大项目、浙江省重大科技专项等项目研究，积极参与产学研工作，主持开发了PC钢棒热处理生产线、轨枕钢丝热处理线、弹簧钢丝热处理生产线和锻件智能分选系统等，实现了工控技术、热处理技术与感应加热电源技术的技术集成，在国内实际推广的生产线已达近100条。逾百篇文章被SCI、EI检索，获浙江省科技进步一等奖二项、浙江省科技进步二等奖一项、教育部高等学校科学技术进步奖二等奖。从事产学研创新推进工作近十年，一直致力于科技成果转化和创新创业社区建设。目前主持/主参科研项目情况（截至2018年7月）：智能配电柔性多状态开关技术、装备及示范应用(2017YFB0903100)，国家重点研发计划，2017.7~2020.12，课题负责人。浙江大学-富士电机合作中心，海外企业合作项目，2014.4~2019.3，课题负责人。浙江大学上海悦目联合研发中心，国内企业合作项目，2018.1~2020.12，课题负责人。大容量电力电子混杂系统多时间尺度动力学表征与运行机制(51490682)，国家自然科学基金重大项目，2015.1~2019.12。虚拟同步机的参数自适应控制及其稳定边界分析（51677167），国家自然科学基金面上项目，2017.1~2020.12。部分结题科研项目（课题负责人）：海岛混合储能系统及调控调蓄技术研究(2011AA050202)，国家863计划项目(2011AA050202)，2011.1~2015.9。交流电机的绕组变匝数控制理论研究，教育部博士点基金，2013.1~2015.12。浙江大学富士电机创新中心，海外企业合作项目，2010.4~2014.3。电网后发展期规划研究，浙江省电力公司科研项目，2011.1~2012.12。大功率变频技术与装置研发与应用，浙江省科技厅科研项目，2006.12~2009.12。提高电网质量的多功能复合功率变换系统的研制，海外企业合作项目，2007.7~2008.3。杭州太阳能并网电站示范工程，浙江省电力公司科研项目，2008.1~2008.12。 GFJG-110104-E80703，军工项目，2007.3~2007.6。电能质量、负荷管理、DMS的共同研究，海外企业合作项目，2005.8~2006.3。便携式抽油机效率综合测试设备，中国石化胜利油田有限公司合作项目，2003.11 100KW异步电机变频调速系统，国内企业合作项目，2002.12。油田注水系统励磁调速技术，大庆石油学院科技开发中心合作项目，2001.1~2002.3。便携式小功率感应加热电源的研究，教育部科研项目，1998.9~1999.7。教学与课程 1。电机计算机控制系统（硕士研究生） 2。电气装备的建模与分析（普通高校本科生） 3。电气装备新技术讲座（普通高校本科生） 4。电机计算机控制系统（硕士研究生） 5。电机与拖动实验（普通高校本科生） 6。电气装备新技术讲座（普通高校本科生） 7。电机计算机控制系统（硕士研究生） 8。电机与拖动（普通高校本科生）出版著作电气工程概论已授权专利（更新于2018/10/10）程冲，杨欢，汤胜清，金磊，赵荣祥.应用于微电网中多功能并网逆变器并联的群体智能控制方法.专利号：ZL201510916005.3.专利申请日：2015年12月10日,授权公告日：2017年10月27日. 郑太英，胡恩德，杨欢，赵荣祥.用于在线消除电磁式电流互感器剩磁的退磁电路及方法.专利号：ZL201510575054.5.专利申请日：2015年9月11日,授权公告日：2017年5月31日. 王海兵，汤胜清，赵荣祥，杨欢.基于旋转电流矢量的永磁同步电机无位置传感器控制方法.专利号：ZL201310522869.8.专利申请日：2013年10月28日,授权公告日：2016年1月20日. 曾正，杨欢，程冲，陈锐，汤胜清，赵荣祥.微电网谐波和无功电流的无互联线补偿控制的方法.专利号：ZL201310131979.1.专利申请日：2013年4月15日,授权公告日：2015年6月17日. 金磊，杨欢，赵荣祥.基于离散粒子群和拉格朗日乘数算法的机组组合优化方法.专利号：ZL201110243050.9.专利申请日：2011年8月23日,授权公告日：2014年11月26日. 宋春伟，赵荣祥，朱明磊.无死区H桥级联型多电平逆变器及控制方法.专利号：ZL201210143948.3.专利申请日：2012年5月9日,授权公告日：2014年7月30日. 宋春伟，赵荣祥，朱明磊.适用于三相异步电机的六半桥电压型逆变器及控制方法.专利号：ZL201210143552.9.专利申请日：2012年5月9日,授权公告日：2014年7月30日. 宋春伟，赵荣祥，朱明磊.全桥无死区SPWM控制方法.专利号：ZL201210142424.2.专利申请日：2012年5月9日,授权公告日：2014年6月4日. 宋春伟，赵荣祥，朱明磊.用于高压大功率三相异步电机的六半桥SVPWM控制方法.专利号：ZL201210143367.X.专利申请日：2012年5月9日,授权公告日：2014年6月4日. 汤浩，赵荣祥，杨欢，胡龙军.一种数字漏电保护器测试仪及测试方法.专利号：ZL201110362226.2.专利申请日：2011年11月15日,授权公告日：2014年4月16日. 曾正，赵荣祥，杨欢.一种分布式发电系统和微电网的电能质量综合评估方法.专利号：ZL201110206251.1.专利申请日：2011年7月21日,授权公告日：2013年12月28日. 杨欢，曾正，赵荣祥，朱明磊，汤浩，金磊.一种具有复合功能的并网逆变器及并网逆变控制方法.专利号：ZL201110297603.9.专利申请日：2011年9月28日,授权公告日：2013年10月30日.（已转让）赵荣祥，吕征宇，赵光宙，汪槱生.异步电机的供电方法.专利号：ZL200610049881.1.专利申请日：2007年3月26日,授权公告日：2009年7月1日. 实验室介绍 “电工场”团队由浙江大学电气工程学院赵荣祥教授领衔，教师团队主要包括杨欢副教授与郑太英讲师，主要从事电力电子与电力传动方面的研究，包括电机及其控制、储能技术、可再生能源发电、微电网与并网变换器控制、主动负荷与智能配用电等研究方向。团队积累了丰硕的研究成果，在学术界与工业界享有良好声誉。在学术创新、人才培养、团队文化等方面，均有所建树，并因此于2015年获浙江大学第五届研究生“五好”导学团队提名奖。 “电工场”的名称源自实验室大本营--原浙江大学电工厂，“厂”到“场”的变化，是希望通过电工场团队成员的成长与创新，使得整个团队的积极作用如同电磁场一样，深远而持久。一、顶天立地，融合创新 “电工场”团队是一个具有悠久历史和深厚积淀的科研集体。自上世纪90年代电力电子应用技术国家工程研究中心建立以来，研究团队围绕电力电子行业关键共性技术，如高压大功率技术、电力电子装置应用技术、高频化变流技术、微机控制技术、电力电子系统智能化技术、组件和功能模块设计与制造技术等进行工程化开发和技术转移，有效的推动了行业进步。所开发的SCR、IGBT系列中频、超音频电源及MOSFET系列高频电源已广泛的应用于熔炼、透热锻造、焊接、钢棒、轴类、五金工具表面热处理等行业。近年来“电工场”团队依托前期教师与学长们的工作基础，围绕电力电子与电力传动，在人才培养、科学研究、社会服务、技术转化等方面均取得了突出的成绩。团队保持二十左右的人员规模，近五年来承担国家863项目课题1项，国家重点研发计划项目课题1项，参与国家重点研发计划项目课题1项，国家973项目课题1项，国家自然科学基金重大项目课题2项，发表SCI/EI论文60余篇，申报并获国家发明专利10余项，并于2014年度获浙江省科学技术奖一等奖。 “电工场”团队一方面立足于传统电机及其控制的基础研究，另一方面又结合智能电网开展学科交叉研究。在研究方式上“顶天立地”，立足于国家重大需求与社会服务，聚焦学科国际前沿与发明创新。通过基础研究成果为工业应用提供先进的技术支持，再从实际应用遇到的挑战中凝练出关键科学问题，反过来推动基础研究的进一步深化。在研究内容选取上采取“融合创新”的态度，希望以系统的观点看待科学问题，通过学科融合来促进科研创新。 1.基础研究与工程应用 “电工场”团队研究方向始终面向电力电子与电力传动领域的国家重大需求，并密切关注学科国际前沿动态。近五年来团队参与了多项国家级重大项目的研究，如国家重点研发计划“智能配电柔性多状态开关技术、装备及示范应用”和“含高密度新能源发电的电网源荷端动态响应与自愈控制”、863主题项目“海流能发电与海岛新能源供电关键技术”、973基础研究课题“高效能电机系统可靠运行与智能控制基础研究”、国家自然科学基金重大项目“多时间尺度下大容量电力电子混杂系统运行匹配规律研究”和“高功率密度电机系统服役规律与可靠运行机制”等。在国际合作方面，研究团队与英国Sheffield大学、丹麦Aalborg大学、日本NEDO新能源产业技术综合开发机构、韩国WeGAT风电技术研究中心等单位保持着紧密合作关系。图1.（左）与丹麦Aalborg大学来宾研讨，（右）为越南、印尼等国学员提供培训团队成员还一直致力于研究成果的工程应用和推广，通过与国网浙江省电力有限公司、中国电力科学研究院、中国南车、兖矿集团、卧龙电机、中源电机、杭开集团、富士电机、松下家用电器公司等国内外知名企业合作，建立了紫金港校区薄膜光伏示范工程与玉泉校区微型电网示范系统，研发了450kW准方波电机系统样机、160kVA高频配电变压器、15kW多功能并网变换器、滚筒式洗衣机电机主动减振系统等。赵荣祥教授负责完成的PC钢棒热处理线已在全国推广逾300条。团队所取得一系列研究成果通过这样的示范工程与工业应用服务于社会，也取得了显著的社会价值，使团队具备了良好的国内外影响力与学术声誉。 2.国际交流与学科交叉作为工业技术研究院的主要领导，赵荣祥教授始终致力于加强与深化与国际高水平大学、学术机构、世界500强企业的实质性合作与交流。团队里导师组一直有鼓励并资助学生参加高水平国际学术交流的历史传统，实验室每年都有同学参加电机与电力电子学科的重要国际会议，并发表各自的学术成果。仅2012年至2014年，“电工场”团队出境参加重要国际学术会议与学术交流活动达到了12人次。特别是2013年与2014年，赵荣祥教授亲自带队，带领团队主力成员参观了韩国智能电网展示中心与日本富士电机集团的多处工场。团队成员利用这样难得的机会充分了解韩国在智能电网领域，特别是电动汽车驱动系统、电池充放电系统方面的最新研究动态，也了解了国际先进电气装备制造商的行业动态与工艺水平，参观与学术交流均取得了良好的交流效果。有了导师组为同学们提供的这些帮助与支持，使得团队成员对学科的发展有了更直接与深刻的认识，与著名企业的接触与合作也提高了他们的工程素养，为团队成员未来的职业发展打下了良好的基础。图2.(左)率队参观韩国智能电网展示中心,（右）率队参观日本富士电机图3.（左）卜若菲同学参加IAS2013年会，（右）吴敏、金晓亮作为ICEMS2014志愿者与世界著名电机专家T.A.Lipo合影留念二、以人为本，育才树人 “电工场”团队注重学术传承、坚持“以人为本”的教育理念，力图以和谐的氛围吸引人，以科学的方法培养人，以人文关怀来增强团队的归属感与凝聚力。团队一直以培养“独立自省的思考者，社会责任的担当者，专业领域的探索者”为“育人树人”目标。 1.发展理念每位新生加入到团队，赵荣祥教授都会通过各种方式来强调三件事： 1）来到这个科研团队做什么？ 2）什么是科学创新？ 3）如何遵守网络时代的学术规范？团队的发展理念希望是通过科学研究活动，来促进团队成员的共同成长。简单的说就是,一群志同道合的电气同仁在一起,通过这门学科的科研活动,学习与分享“做人”与“做事”的理念与技能,促进成员良好的个性化成长，同时推动科研团队学术水平的提高。团队希望每个成员都能紧密团聚、共同努力，追求卓越，奔跑在创新与创业的道路上。在这样兼容开放、合作互助的团队文化的浸润下，团队成员根据自身的特点与兴趣，不断探索，涌现出一批优秀人才。其中既有活力四射、服务大众的“团队管家”，也有潜心钻研、学识渊博的“科研牛人”，也有心怀天下、致力公益的“学生骨干”，更有立志创业、应用推广的“创新企业家”等。 2.团队文化 “系统看问题，融合促创新”是我们“电工场”团队的文化，并以此作为指导我们科研生活的准则。在这样的文化氛围熏陶下，尽管成员个性、研究方向、兴趣爱好等方面各有差异，但“电工场”团队成员拥有着特有的文化内涵，相互理解与支持，团队归属感强烈，毕业十年依然可以亲热相聚如一家人。图4中，从1993年一直到2011年入学的师兄弟、师姐妹们再聚一堂，与导师们畅谈过往科研经历，分享人生中的点滴得失，气氛和谐而欢乐。图4.研究团队合影在团队文化的熏陶以及赵荣祥教授的倡议下，团队成员利用平时点滴时间用心阅读科学哲学、社会经济以及其他交叉学科的书目，以提高自身的综合素养。团队导师们也参与到读书活动中，与大家分享他们所读书籍的感后观。例如赵荣祥教授向大家推荐凯文.凯利的《失控：机器、社会与经济的新生物学》，并从中引出关于对智能电器以及主动负荷的协同控制问题；赵老师还以介绍《Google时代的工作方法》为引子，与大家分享了他在利用网络时代采用移动办公方式的各种方法与经验；杨欢老师则与大家分享《第三次工业革命》的读后感以及关于能源互联网的思考。这些读书活动与师生互动讨论加深了同学们读书的兴趣，引导团队成员以更高的角度、更为宏观的视野去看待研究，启发了大家的思考。除了对在校研究生的培养工作外，赵老师始终关注科技界与创业者的发展，数十年来创新的理念与终身学习精神的影响一代又一代的门下研究生。不少学生在毕业后回访母校时非常期待与赵老师畅谈创业，获取新思路，解答心中困惑。赵老师还经常和这些学生讨论行业形势，解读与分析行业政策，对有志于创业的学生起到了很好的帮扶作用。目前已有多名研究生毕业后成功走上创业的道路，如北京海博思创科技有限公司的创始人之一钱昊博士、杭州禾迈电力电子技术有限公司总经理杨波博士，美国ONE-CYCLE CONTROL公司Principal Engineer陈潼等。这些公司经过不断的磨砺，均已成为电气行业小有名气的企业，在电池管理系统、以及可再生能源发电方面已占据了一定市场份额。图5.师兄回访母校除了学术科研之外，文体活动也是实验室团队生活中不可或缺的一部分。实验室会定期组织同学们参加各类文体活动。毅行、杭州马拉松大赛、横渡钱塘江等年度体育运动已成为了同学们热衷的项目。实验室的同学常常自发组织春秋游、唱歌、聚餐、桌游等活动，丰富着同学们的课外生活。实验室每周的羽毛球活动已成为了实验室雷打不动的惯例。在这样一个快乐的集体中，团队成员以积极健康的心态实现了一个又一个学术上的跨越、也建立起深厚的友谊。图6.实验室丰富的文体活动三、自主管理，制度设计对于学生的培养既需要“以人为本”，从理念、观念、思维方式、识见等宏观方面着手，发挥团队成员的主动性，培养学生的责任心，实现对自我的良好管理。同时也要因材施教，制定个性化培养方案，建立合理的实验室制度，从基本技能与素养出发，建立详细的培养流程，这些技能与素养并不仅仅局限在专业领域，包括日常工作、资料管理、协作方式等。 “电工场”团队注重加强制度设计、引导学生自主管理，通过这种“由表及里”和“由内而外”相结合的方式实现实验室内部管理的“顶层设计”，为塑造和培养具有国际视野的创新创业人才提供制度保障。 1.定期例会制度实验室定期举行例会，同学们根据每半年提前制定的例会分组安排表定期作例会报告，汇报各自近期的学术科研进展以及生活情况。大家可以在报告中分享收获，也可以向导师和其他同学提出学习中碰到的问题与困惑，在例会上进行讨论与分析，推动研究进展。对于听众导师组也有要求，希望大家通过听报告，除了熟悉不同项目组的科研内容外，还要提出有见地的问题，启发团队成员的思考，丰富学识，开拓思路。团队例会报告规定必须用英文撰写，汇报的同学尽量用英语进行阐述，特别是参加国际交流的同学都必须提前全程英文宣讲与回答问题，这些举措极大地提高了同学们英语写作与口语表达能力。 2.现代协作手段 “网盘”、“日历”、“文献管理”是导师组对团队成员时常说的三个名词，也是希望团队成员能够依靠这些现代化的网络协作工具来为自己的科研与学习提供便利。例如每次例会报告的PPT均需要主讲的同学上传实验室公共网盘，供大家学习。实验室网盘上还有重要的电子版学术专著与近期国际会议论文集分享。每届研究生新生还有一个特殊任务，就是定期向实验室公共网盘上传导师组指定的学术期刊最新论文与题录，在新生熟悉本学科重要期刊定位及其侧重研究领域外，也节省团队成员的下载与搜索时间。征稿通知、科研工具性软件、实验室活动照片等也通过网盘予以共享。另外一个重要工具也是赵荣祥老师一直力推的谷歌日历，除了定期的例会制度外，学生与老师可通过谷歌日历的邀请功能，实现对某次见面讨论或者集体出差的日程确定，大大减少了电话沟通以及行程变更带来的麻烦与耗费的时间。 3.个性化培养机制针对团队成员的特点与个性，为充分发挥和培养他们的学术与管理能力，导师组设计了不同的培养通道，通过个性化的指导方案与实验室管理分工，最大程度的激发同学们的科研兴趣与合作积极性。此外围绕科研项目，建立了导师-高年级学生-低年级学生的“传帮带”培养体制，既锻炼了高年级学生的组织协调能力、也增强了低年级学生的团队归属感。这些措施使得“电工场”团队科研、项目与生活各方面均有条不紊的进行，提高了团队运行的效率。

研究领域

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近五年SCI/EI收录论文（更新于2018/10/13） 2018年 Ningbo Dong,Huan Yang,Junfei Han and Rongxiang Zhao,“Modeling and parameter design of voltage-controlled inverter based on discrete control,”Energies,vol.11,no.8,2154,August.2018. Yunyi Cai,Zisen Qu,Huan Yang,Rongxiang Zhao,Yi Lu and Yong Yang,“Research on An Improved Droop Control Strategy for Soft Open Point,”21th International Conference on Electrical Machines and Systems(ICEMS),Jeju,South Korea,Oct.7-10,2018.(Accepted) Zisen Qu,Yunyi Cai,Huan Yang,Rongxiang Zhao,Yi Lu and Yong Yang,“A Variable Droop Coefficient Control of Soft Open Point Based on Adaptive Virtual Inertia,”21th International Conference on Electrical Machines and Systems(ICEMS),Jeju,South Korea,Oct.7-10,2018.(Accepted) 屈子森,蔡云旖,杨欢,董宁波,赵荣祥.基于自适应虚拟阻抗的虚拟同步机功率解耦控制策略.电力系统自动化,2018,42(17):58-66. Taiying Zheng,Huan Yang,Rongxiang Zhao,Yong Cheo Kang and Vladimir Terzija,“Design,Evaluation and Implementation of an Islanding Detection Method for a Micro-grid,”Energies,vol.11,no.2,Feb.2018. 杨欢,蔡云旖,屈子森,邓焰,赵荣祥,陆翌.配电网柔性开关设备关键技术及其发展趋势.电力系统自动化,2018,42(7):153-165. 王海兵,赵荣祥,汤胜清,杨欢.永磁同步电机位置检测偏差对驱动系统性能的影响研究.电工技术学报,2018,33(4):910-918. 王海兵,赵荣祥,汤胜清,杨欢.一相开路时双三相永磁同步电机简化容错控制策略.电力自动化设备,2018,38(1):74-79. 2017年袁庆伟,赵荣祥.改善IPMSM动静态性能的定子磁链矢量控制方案.浙江大学学报(工学版),2017(12):2420-2428. 袁庆伟,赵荣祥.考虑死区的三相PWM逆变器共模电压抑制技术.浙江大学学报(工学版),2017(11):2276-2286. 刘盛福,常垚,李武华,杨欢,赵荣祥.压接式IGBT模块的动态特性测试平台设计及杂散参数提取.电工技术学报,2017,32(22):50-57. 朱明磊，赵荣祥，杨欢.采用多脉整流技术的电力电子变压器.浙江大学学报（工学版）,2017,51(9):1861-1869. Qin Wang,Haibing Wang,Huan Yang and Rongxiang Zhao.“Load characteristics-oriented control strategy for air conditioners during voltage sags,”20th International Conference on Electrical Machines and Systems(ICEMS),Sydney,Australia,Aug.11-14,2017. 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Qingwei Yuan,Zhiyong Zeng,and Rongxiang Zhao.'Direct Stator Flux Vector Control Strategy for IPMSM using a Fullorder State Observer.'Journal of Electrical Engineering&Technology 12.1(2017):236-248. 何湘宁,石巍,李武华,罗皓泽,赵荣祥.基于大数据的大容量电力电子系统可靠性研究.中国电机工程学报,2017,37(1):209-220. 2016年 Hao Peng,Rui Xie,Kun Wang,Yan Deng,Xiangning He,and Rongxiang Zhao,'A Capacitor Voltage Balancing Method With Fundamental Sorting Frequency for Modular Multilevel Converters Under Staircase Modulation,'IEEE Transactions on Power Electronics,vol.31,pp.7809-7822,Nov.2016. Chong Zhu,Zhiyong Zeng,and Rongxiang Zhao.'Performance Analysis and Comparison of Post-Fault PWM Rectifiers Using Various Space Vector Modulation Methods.'Journal of Power Electronics,vol.16,no.6,pp.2258-2271,Nov.2016. Zhiyong Zeng,Weiyi Zheng and Rongxiang Zhao,'Space-Vector-Based Hybrid PWM Strategy for Reduced DC-Link Capacitor Current Stress in the Post-Fault Grid-Connected Three-Phase Rectifier,'IEEE Transactions on Industrial Electronics,vol.63,no.8,pp.4989-5000,Aug.2016. Chong Zhu,Zhiyong Zeng,and Rongxiang Zhao.'Adaptive suppression method for DC-link voltage offset in three-phase four-switch inverter-fed PMSM drives.'Electronics Letters,vol.52,no.17,pp.1442-1444,Aug.2016. 曾志勇,郑玮仪,赵荣祥.容错型三相并网变换器线性调制函数分析.中国电机工程学报,2016,36(15):4203-4213. Zhiyong Zeng,Weiyi Zheng,Rongxiang Zhao,Chong Zhu and Qingwei Yuan,'Modeling,Modulation,and Control of the Three-Phase Four-Switch PWM Rectifier Under Balanced Voltage,'IEEE Transactions on Power Electronics,vol.31,no.7,pp.4892-4905,July.2016. 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学术兼职

现任全国电力电子学标准化技术委员会委员、中国电工技术学会电控系统与装置专业委员会副主任委员、中国自动化学会电气自动化专业委员会副主任委员。

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