董树锋 - 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

董树锋，男，博士（后），浙江大学副教授，博士生导师，浙江大学求是青年学者。长期从事电力系统状态估计、电力系统与综合能源系统优化运行、大数据云计算、电力系统高性能计算等方向的研究。近年来在《IEEE Transactions on Power Systems》《IEEE Transactions on Smart Grid》《中国电机工程学报》《电力系统自动化》等学术期刊和会议上发表或录用学术论文80余篇，SCI/EI收录50余篇。曾负责或主要参与的项目包括：国家重点研发计划项目“工业园区多元用户互动的配用电系统关键技术研究与示范”、国家863计划项目“主动配电网关键技术及示范”、国家自然科学基金“有源配电网抗差状态估计及其示范平台”、教育部博士点基金“岛屿微电网状态估计方法”，浙江省教育厅“岛屿微电网抗差状态估计”、企业横向课题“福建电网发电机调差率优化”、企业横向课题“二次系统风险评估方法研究”，“地区电网预警系统”,“地区电网调控系统自动校核工具”等，具有丰富的科研项目经验。此外，担任“浙江大学-万克新能源联合研究中心”主任，研究团队重点研发综合能源虚拟仿真和微网能量管理等两项综合性技术。查看具体成果，可访问网站：电力系统高性能计算服务平台。学习经历 2004.9-2009.7清华大学电力系统自动化工学博士学位导师：卢强 2000.9-2004.7清华大学电气工程工学学士学位工作经历 2011.7-现在浙江大学电气工程学院副教授 2009.9-2011.6清华大学博士后导师：梅生伟研究生招生每年招收硕士生和博士生4~5名，有意者请将个人简历发送研究与成果电力系统状态估计和优化运行：提出了新的抗差状态估计方法，解决了传统状态估计方法易受坏数据影响的普遍性难题，有效提升了状态估计的精度和数据处理速度，可将省级电网状态估计计算频度由分钟级提升到秒级。该成果是电力系统抗差状态估计领域的重要成果，目前已获得国家自然学科基金青年基金项目和科技部863项目资助,发表了多篇国内外文章和专利。进一步，基于新的理论编写了状态估计软件，该状态估计器于2013年在上海电网调度中心投入在线实时运行，两年来持续以每5秒计算一次的频度为整个上海电网的优化调度系统提供基础数据，显著提升了上海电网的调度自动化水平，产生了巨大的经济效益。综合能源系统与微电网优化运行：2008年，作为主要开发者完成的先进能量管理系统(AEMS)将基于事件的混成控制理论转化为实际的实时在线应用系统，该系统负责整个上海电网大部分电厂、变电站的无功优化，为上海电网的安全经济高质运行提供保障。该系统曾得到国网公司的多次报道，产生了巨大的经济效益。2012年，在英国巴斯大学访问期间，和巴斯大学李芙蓉教授合作，编写的微电网储能调度算法已经被英国WPD供电公司采用，并投入实际运行。2016年至2018年，参与国电南自新能源微电网与主动配电网关键技术示范项目，该项目构建了国内首个真正意义的微电网群的系统，率领技术团队完成了全景数据平台研发，数据平台建立于统一标准规范、全景信息共享平台上，模型上建立面向电力对象的物理模型、资产模型、计算模型、三维模型及地理位置模型等多维模型，数据上建立面向电力对象值属性的实时态、历史态、仿真态、规划态等多态数据中心，最终实现一体化模型与数据管理和海量信息统一存储与访问，为多维度、多时空的数据高级展示、智能分析和应用二次开发提供坚实的数据访问和功能调用服务。2016年至2020年，参与国家重点研发计划“工业园区多元用户互动的配用电系统关键技术研究与示范”项目，在广州从化明珠工业园建立多能协调控制技术与综合控制系统示范工程，这也是国家2016年启动的“智能电网技术与装备”领域部署的19个重点研究项目之一。2018年以来，与万克能源科技有限公司合作开展发电侧和用户侧储能应用方面的相关研究，在发电侧储能领域，参与国电肇庆热电有限公司2×350MW机组调频辅助服务储能项目以及乌斯太热电厂9MW/4.5MWh储能调频项目，率领技术团队研发了电池储能辅助火电机组调频主控算法和储能单元功率分配算法，在增加机组和储能运行安全可靠性的同时能够改善电厂调频效果，显著提升电厂盈利水平。在用户侧储能领域，参与阿里巴巴上海外高桥数据中心储能项目和江苏移动数据中心储能项目，利用削峰填谷节约数据中心能耗，通过“储能+备电”模式对有价值的重要数据实施全天候保护，为用户侧储能行业的健康发展开辟了新的途径。信息技术与高性能计算技术在电力系统中的应用：提出基于GPU通用计算实现电力系统计算的并行加速计算方法，包括潮流计算、静态安全评估、不良数据辨识、状态估计等。2019年至2020年，与江苏电力有限公司电力科学研究院合作，参与区域配电网边缘划分与边缘智能展望项目，提出了基于复杂网络社区检测的配电网边缘划分方法，利用边缘计算有效缓解电力物联网时代背景下区域配电网-主站的数据交互压力，提高配电网运行管理的便捷化与高效化水平，为后续电网开展云边协同奠定了基础。科研项目作为浙大项目负责人主持的项目列表。国家级国家自然科学基金项目面上项目“多区域互联综合能源系统自治协调运行研究” 项目主要内容：研究多区域互联综合能源系统的信息物理耦合机制，建立考虑多重博弈关系的自治协调调度模型，实现局部信息条件下的分布式自主决策；重点研究考虑时变通信拓扑、通信时延、通信噪声等因素的分布式优化算法；将自治协调调度模型及优化算法应用于多区域互联综合能源系统的互补互济运行，优化整体运行效果，为上级输电网提供削峰、调频等辅助服务。国家重大专项项目“工业园区多元用户互动的配用电系统关键技术研究与示范”（已结题）项目主要内容：工业园区中工商业主体的可调控能力的建模和实时自趋优控制算法的研究。国家863计划项目“主动配电网关键技术及其示范”（已结题）项目主要内容：电源/负荷特性的辨识和预测算法和软件的开发，目前已经完成了分布式电源预测和负荷分类的研究工作，研制了相应的软件，达到验收的要求。国家自然科学基金青年科学基金项目“有源配电网状态估计及其示范平台”（已结题）项目主要内容：有源配电网抗差状态估计数学模型，在模型中考虑分布式电源模型参数的不确定性，使用集合论估计、区间分析方法等数学工具分析参数不确定性对状态估计结果的影响，提出通用、计算速度能满足应用要求的算法，实现对所建立模型的有效求解；示范平台建设，在浙江大学智能电网实验室建立有源配电网抗差状态估计示范平台，实现分布式电源即插即用，提高配电网状态估计结果的实用价值。省部级教育部博士点基金项目“有源配电网抗差状态估计研究”（已结题）项目主要内容：辐射状有源配电网抗差状态估计算法、环状有源配电网抗差状态估计算法、分布式电源即插即用技术、有源配电网状态估计系统软件开发等工作。浙江省教育厅项目“针对岛屿微网的状态估计技术研究”（已结题）项目主要内容：针对岛屿微电网的状态估计抗差估计模型及其快速求解，开发了相应的算法模块和软件。国网公司项目浙江省公司科技项目“基于泛在物联的人工智能调度事故处置技术研究” 项目主要内容：研究电网运行信息自动分析与智能归纳技术；研究监控信息大数据分析技术；研究电网信息智能监视技术。江苏省公司科技项目“面向两网融合的配用电智能化体系结构研究” 项目主要内容：研究区域配电网边缘能力评价标准和边缘划分技术，研究多级边缘体系架构下配电网源网荷储互动模式与方案设计，研究多级边缘体系架构下面向全量配用电用户的综合能源平台方案设计。浙江省公司科技项目“基于调控云的调度智能指挥平台安全评估与管控技术研究” 项目主要内容：研究典型操作票与电网事件处置的业务协同，研究电网运行智能感知技术，研究基于拓扑、实时断面、远方操作规则等远程遥控智能安全评估与管控技术，研究基于调度操作后智能安全评估与管控技术。浙江省公司科技项目“智能电网主配调度间协调调度技术研究” 项目主要内容：研究智能电网主配协同调度系统总体模型架构，研究适用于智能电网主配调度间协调调度技术，研究输配网一体化最优潮流、经济调度、线安全风险防控方法和调度云智能决策架构技术。国网总部科技项目“末端智能感知与中枢快速决策结合的复杂电网态势感和技术研究” 项目主要内容：基于物联网的态势感知信息支撑技术研究，基于机器学习的末端智能感知技术研究，以高性能电网状态辨识算法为核心的电网中枢决策技术研究。国网总部科技项目“新能源电力系统随机稳定性分析研究” 项目主要内容：新能源电力系统多时间尺度动力学特性及建模方法研究，电力电子化电力系统稳定新形态及分析指标体系研究，新能源电力系统随机稳定性分析方法研究。浙江省公司科技项目“柔性负荷调峰辅助服务市场机制研究”（已结题）项目主要内容：研究适用于柔性符合参与的需求侧分段报价机制，研究有助于引导柔性负荷参与调峰辅助服务的市场规则。浙江省公司科技项目“特高压混联电网在线充裕度评估及辅助决策技术研究”（已结题）项目主要内容：考虑外部环境因素的特高压混联电网充裕度在线评估方法研究，省地协调充裕度提升辅助决策方法研究，预想事故对系统充裕度影响评估及辅助决策研究，在线充裕度评估预警系统研发与应用。福建电网项目“电网发电机在调差率优化整定”（已结题）项目主要内容：研究发电机组电压调差率对系统稳定性的影响；开发了用于发电机组调差系数整定优化软件；提出了福建电网主要机组电压调差率的建议整定值；并进行了仿真和现场试验验证。安徽电网项目“基于设备状态调度的电网风险评估及协同管控系统研究”（已结题）项目主要内容：针对当前电网中诸多不确定性以及调度运行需求，综合考虑负荷变化、气候环境以及设备健康度等不确定因素，遵循标准化、模块化的设计原则，结合安徽电网状态和未来运行方式的综合计算与分析，开发了电网多维度运行风险评估系统，在适合安徽电网的运行风险评估与预警的体系下，能为调整电网检修计划及电网运行方式提供决策支持。宁波电网项目“地区电网二次系统风险量化评估项目”（已结题）项目主要内容：（1）从二次系统风险评估概念、对象、流程及指标方面，建立面向功能的二次系统风险评估基本框架；（2）建立了面向功能的层次化风险分析模型，以连接、节点为基础构建系统功能树和功能图，将二次系统中的硬件、软件、信息、人因等有机融合；（3）给出了基于节点和连接的系统功能估值和风险等级评定方法，为功能失效损失的定量评估提供了基础。北京经研院项目“主配网规划运行一体化互动推演系统”之数据共享方案（已结题）项目主要内容：（1）基于IEC 61970/61968的电网模型数据共享方案；（2）主配网一体化高速仿真分布式计算架构研究。北京经研院项目“基于GPU加速的一体化电网高性能基础算法工具”（已结题）项目主要内容：（1）研究电力系统潮流计算的并行化方法；（2）从优化的角度，研究大规模稀疏线性方程组的求解方法；（3）研究求解潮流计算的节点优化编号方法，并验证其有效性；（4）开发了基于GPU加速的一体化电网高性能基础算法工具。北京经研院项目“主动配电网IDU优化配置技术”（已结题）项目主要内容：（1）状态估计误差的表示方法；（2）量测矩阵常数化方法；（3）IDU优化布点模型及其求解方法；（4）主动配电网中IDU优化配置辅助决策人机界面。宁波供电局项目“面向一体化电网的模型校核与数据辨识”（已结题）项目主要内容：完成了模型校核和数据辨识软件，其主要功能有：电网模型校核、不良数据辨识、电网参数辨识。项目通过历史数据进行参数辨识，即根据多组历史量测断面数据，求出电网模型参数的最佳估计值；充分运用数据可视化技术，展示出运用此系统后相关指标的提升情况；系统应采用B/S架构，后台部署在一台三区服务器上，用户通过前台网页界面进行操作。福建电网项目“配网供电能力实时分析研究与应用”（已结题）项目主要内容：分析馈线之间的架设方式，结合馈线N-1校验，以SCADA电流负荷为数据支撑，分析满足馈线N-1的可装容量。主要成果包括：（1）提出了馈线N-1可装容量计算公式；（2）提出了基于聚类分析和神经网络的负荷同时系数预测方法；（3）提出了基于路径描述的馈线分区N-1可装容量计算方法；（4）开发了馈线分区N-1可装容量计算软件模块。其他企业项目浙江中新电力工程建设有限公司项目“以智能电网为核心的园区综合能源系统及能源智慧化管理顶层设计研究” 项目主要内容：提出综合能源配用电系统一体化规划和设计方法，对园区内的能源、设备、网络进行协调规划，综合考虑多能系统可靠性、稳定性、能源互补性，提出对应的技术评价指标，为园区规划方案筛选提供参考。最终根据园区的实际工程信息对规划方法进行修正与完善，形成园区规划设计流程与规范。基于上述研究成果，设计智慧化管理系统的功能模块及应用服务，提出园区能源网络运营管理新模式与建议，全面提升园区用能效率、降低能源的供应成本、提升园区的功能可靠性，促进园区内部上下层网络的友好互动。万克能源科技有限公司项目“综合能源系统能量管理关键技术研究与智慧运营平台开发” 项目主要内容：综合能源系统建模与态势感知技术研究，储能参与电力辅助服务算法研究，新能源只能云运维技术研究，开发综合能源系统智慧运营平台。中国能建集团装备有限公司南京技术中心项目“微网能量管理系统开发”（已结题）项目主要内容：通过对历史数据的分析，结合微网运行的实时数据，实现对发电和负荷功率的短期预测和超短期预测；对微网常见的风机、光伏、储能和柴发等设备建立模型，综合考虑经济效益和环保效应为优化目标，设计优化算法，并实现该算法的软件模块。杭州广域软件公司配电网预警相关项目（已结题）项目主要内容：基于配电网结构与运行数据生成了电网原始拓扑，并以电网设备之间的功率流动关系为基础，提出了一种可用于馈供运行方式下配电网的快速风险预警方法，并将分析结果以预警通知书形式输出。国电南自项目“新能源微电网与主动配电网示范项目”之全景数据共享平台（已结题）项目主要内容：建立基于统一标准规范的全景信息共享平台（1）建立面向电力对象的物理模型、资产模型、计算模型、三维模型及地理位置模型等多维模型；（2）建立面向电力对象值属性的实时态、历史态、仿真态、规划态等多态数据中心。最终实现一体化模型与数据管理和海量信息统一存储与访问，为多维度、多时空的数据高级展示、智能分析和应用二次开发提供坚实的数据访问和功能调用服务。在此基础上实现主动配电网调度监视、分析、控制和辅助决策的一体化可视展现。贵州蜂能科技发展有限公司项目“电力物联网网关软件及工业节能解决方案实施”（已结题）项目主要内容：（1）完成用电设备数据接入；（2）完成网关内实时数据和历史数据的读取接口；（3）完成与用电数据采集云平台数据接口；（4）具有工商业主体优化控制功能，采用物联网进行工业节能数据采集，利用网关控制，利用云平台进行大数据分析。总结项目主要涉及以下几个方面：电力系统状态估计、电力系统与综合能源能量管理、电力系统高性能计算、电力系统风险评估和预警技术以及优化理论在电力系统中应用。上述方向也是科研的主要方向，目前主要兴趣点在于基于高性能计算技术的电力系统云计算和云服务、基于能源物联网技术的综合能源系统的理论、运行、控制和优化技术。教学与课程教学课程数据结构与数据库技术电力信息技术教学荣誉 2019浙江大学电气工程学院教学工作先进个人 2018浙江大学电气工程学院院级先进工作者 2017浙江大学电气工程学院教学工作先进个人 2017浙江大学电气工程学院青年教师教学竞赛一等奖人才培养指导本科生毕业论文（设计）20余人培养硕士研究生13人（含毕业生8人）协助指导博士生2人出版著作 1、董树锋，徐成司，郭创新，朱承治，智能配电网络建模与分析，教材，杭州，浙江大学出版社，2020年8月→超链接 2、董树锋，卢开诚，唐滢淇，郭创新，数据结构（Java语言版），教材，北京，科学出版社，2020年7月→超链接 3、董树锋，郭创新，数据结构（c语言版），教材，北京，科学出版社，2018年5月→超链接 4、郭创新，丁一，张金江，董树锋，电力系统风险评估与风险调度，专著，北京，科学出版社，2018年5月→超链接 5、郭创新，董树锋，张金江，电力信息技术，教材，北京，科学出版社，2015年6月→超链接实验室介绍智能电网运行与优化实验室（SGOOL：Smart Grid Operation and Optimization Laboratory）智能电网运行与优化实验室于清华大学电机系（2009年）与浙江大学电气工程学院（2013年）分别成立，学术带头人为宋永华教授（英国皇家工程院院士、IEEE Fellow）。实验室自成立以来，致力于促进中国智能电网与可再生能源的发展，专注于电力系统优化运行与控制、智能电网、可再生能源、电力市场、能源互联网等研究领域，现已成为一支在国际上具有一定影响力的研究团队。实验室研究人员包括两名教授、三名副教授、一名助理教授以及一批博士后研究员与研究生。实验室在国家/国际科研项目与人才培养等方面取得了突出成果，国际交流密切，已接收海外高校访问学者多名。实验室已承担约12项国家/国际科研项目，包括国家高技术研究发展计划项目（863计划）、国家自然科学基金项目和国际科学技术合作项目，以及超过20项电力公司科研项目，相关研究成果已应用于蒙东风电基地、北京电网、华北电网、广东电网、贵州电网、辽宁电网等。2010年至今，实验室共申请专利15项，发表和录用期刊论文约130篇，其中SCI论文40余篇，30余篇发表在IEEE Transactions系列期刊上。

研究领域

电力系统状态估计和优化运行综合能源系统与微电网优化运行信息技术与高性能计算技术在电力系统中的应用

近期论文

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发表论文-英文期刊论文 K. Tang, S. Dong*, X. Ma, L. Lv and Y. Song, 'Chance-Constrained Optimal Power Flow of Integrated Transmission and Distribution Networks With Limited Information Interaction,' IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 12, no. 1, pp. 821-833, Jan. 2021. K. Tang, S. Dong* and Y. Song, 'Successive-Intersection-Approximation-Based Power Flow Method for Integrated Transmission and Distribution Networks,' IEEE Transactions on Power Systems, vol. 35, no. 6, pp. 4836-4846, Nov. 2020. K. Tang, S. Dong*, C. Zhu and Y. Song, 'Affine Arithmetic-Based Coordinated Interval Power Flow of Integrated Transmission and Distribution Networks,' IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 11, no. 5, pp. 4116-4132, Sept. 2020. K. Tang, S. Dong*, X. Ma, Y. Fei and Y. Song, 'Heterogeneous-decomposition-based coordinated optimisation for integrated transmission and distribution networks considering communication conditions,' IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 14, no. 13, pp. 2558-2565, 3 7 2020. K. Tang, S. Dong*, Y. Liu, L. Wang and Y. Song, 'Asynchronous distributed global power flow method for transmission–distribution coordinated analysis considering communication conditions,' Electric Power Systems Research, vol. 182, pp. 106256, May 2020. K. Tang, S. Dong*, J. Cui, Y. Li and Y. Song, 'Synthesised-objective collaborative model and its solution algorithm for transmission–distribution coordinated optimisation,' IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 14, no. 5, pp. 752-761, 13 3 2020. K. Tang, S. Dong*, J. Shen, C. Zhu and Y. Song, 'A Robust and Efficient Two-Stage Algorithm for Power Flow Calculation of Large-Scale Systems,' IEEE Transactions on Power Systems, vol. 34, no. 6, pp. 5012-5022, Nov. 2019. C. Zhao, S. Dong*, C. Gu, F. Li, Y. Song and N. P. Padhy, 'New Problem Formulation for Optimal Demand Side Response in Hybrid AC/DC Systems,' IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 9, no. 4, pp. 3154-3165, July 2018. H. Wu, Y. Zhou, S. Dong and Y. Song, 'Probabilistic Load Flow Based on Generalized Polynomial Chaos,' IEEE Transactions on Power Systems, vol. 32, no. 1, pp. 820-821, Jan. 2017. C. Zhao, S. Dong, F. Li and Y. Song, 'Optimal home energy management system with mixed types of loads,' CSEE Journal of Power and Energy Systems, vol. 1, no. 4, pp. 29-37, Dec. 2015. Y. Wen, C. Guo, D. S. Kirschen and S. Dong, 'Enhanced Security-Constrained OPF With Distributed Battery Energy Storage,' IEEE Transactions on Power Systems, vol. 30, no. 1, pp. 98-108, Jan. 2015. Y. Wen, C. Guo and S. Dong. 'Coordinated Control of Distributed and Bulk Energy Storage for Alleviation of Post-Contingency Overloads, ' Energies, vol. 7, no. 3, pp.1599-1620, March 2014. Y. Wang, C. Guo, Q. Wu and S. 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