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雷家兴,2017年6月博士毕业于南京航空航天大学,随后加入东南大学电气工程学院任讲师、副教授,东南大学至善青年学者、博士/硕士生导师,入选江苏省科协青年科技人才托举工程。目前主要研究电力电子变换器拓扑与系统控制技术,特别是面向特种应用场景的高效高功率密度交流功率变换器,以及面向新型电力系统的新能源并网主动支撑与稳定控制技术。主持国家自然科学基金青年项目、国家重点研发项目子课题、中国博士后科学基金面上项目(一等资助)、江苏省自然科学基金青年项目、国网总部科技项目课题多项,发表SCI/EI论文40余篇,获得授权发明专利20余项。
时间段 | 单位 | 身份 |
2022.04至今 | 东南大学,电气工程学院 | 博士生导师 |
2021.04至今 | 东南大学,电气工程学院 | 副教授、硕士生导师 |
2020.12至今 | 东南大学,电气工程学院 | 至善青年学者 |
2018.12-2020.12 | 东南大学,法泰电器(江苏)股份有限公司 | 博士后(合作导师:林鹤云、丁高峰、邸云飞) |
2017.06-2021.04 | 东南大学,电气工程学院 | 讲师 |
2012.09-2017.06 | 南京航空航天大学,自动化学院,电力电子与电力传动专业 | 博士研究生(导师:周波) |
2015.09-2016.09 | Power Electronics, Machines and Control (PEMC) Group, University of Nottingham, U.K. | 国家公派联合培养博士 (合作导师:Patrick Wheeler、Pericle Zanchetta、Luca Tarisciotti) |
2008.09-2012.06 | 南京航空航天大学,自动化学院,电气工程与自动化专业 | 本科生 |
(1)高效高功率密度变换器拓扑与控制:主要针对中大功率特种应用场景,采用不同电压等级(最高10kV)的宽禁带功率器件(SiC/GaN),研究功率变换器拓扑和设计技术,主要包括新型变换器拓扑、高可靠智能驱动技术、高精度高带宽无超调闭环控制技术、高效调制技术、硬件设计与产品开发技术。
(2)新能源并网主动支撑与稳定控制技术:针对双高电力系统,从并网变流器层面研究基于电压源/构网型控制策略的主动支撑技术,利用储能或新型电路拓扑提升新能源参与电网频率/电压调节能力。针对系统宽频振荡问题,从阻抗测量、基于阻抗的稳定性分析方法、基于阻抗重塑的振荡抑制方法、基于有源滤波的振荡抑制方法等开展有特色的研究。
低碳高可靠城市配电系统示范工程(国重配套)-东南大学 | 国家科技重大专项配套 | 2024ZD0800802 | 主持 | 2024-12-25至2029-11-30 |
低碳高可靠城市配电系统示范工程 | 国家科技重大专项 | 2024ZD0800802 | 参与 | 2024-12-01至2029-11-30 |
低压多场景应用的交直流柔性互联与供电技术及装备研究 | 国家重点研发计划子课题 | 2023YFB2407402 | 主持 | 2023-12-05至2026-11-30 |
光伏/风电场站暂态频率电压主动快速支撑技术 | 国家重点研发计划项目配套 | 2021YFB2400500 | 参与 | 2022-07-20至2025-11-30 |
光伏/风电场站暂态支撑多级协同优化技术 | 国家重点研发计划子课题 | 2021YFB2400500 | 主持 | 2021-01-01至2025-11-30 |
无双向开关有源滤波式矩阵变换器变频调速系统控制策略研究 | 青年科学基金项目 | 52007028 | 主持 | 2021-01-01至2023-12-31 |
高寒地区移动式储能应急保障电源关键技术研究 | 国家重点研发计划 | 2020YFF0305804 | 参与 | 2020-10-01至2021-12-31 |
含高渗透并网变流器电力系统宽频强迫振荡机理及监测方法研究 | 青年科学基金项目 | 51807025 | 参与 | 2019-01-01至2021-12-31 |
应用于分频海上风电系统的级联型矩阵变换器稳定控制策略研究 | 省基础研究计划项目 | BK20180396 | 主持 | 2018-07-01至2021-06-01 |
1. J. Lei, J. Liu, G.Zhang, and et al. A Straightforward Controller Design of Voltage-ControlledConverters for High Bandwidth and Zero-Overshoot Performance [J]. IEEE J.Emerg. Sel. Topics Power Electron., 2025, 已录用,在线出版.
2. Z. Yang, J. Lei, B. Gao, W. Chen. Closed-loopinput current control strategy based on waveform similarity index for theemerging matrix converters with harmonic injection technique [J]. IET ElectricPower Applications., 2025, 已录用,在线出版. (指导的学生一作)
3. 雷家兴, 周浩然, 冯双, 等. 新能源发电基地经二极管整流送出系统的受端换流站控制策略 [J]. 中国电机工程学报, 2024, 已录用,在线出版.
4. J. Lei, G. Feng, Y. Xia,C. Liu and W. Hua, A Dual Inverter Topology with Quasi-Isolated Power Suppliesfor More Electric Aircraft Applications, IEEE Transactions on Power Electronics,vol. 38, no. 3, pp. 2889-2895, March 2023.
5. Lei, Jiaxing, et al."Straightforward high-order design of frequency-adaptive advancedphase-locked loop with improved dynamic performance." Electric PowerSystems Research 217 (2023): 109098.
6. J. Lei, X. Huang, P.Wheeler, Y. Xia, J. Zhao and W. Chen, Matrix Converter Based on TrapezoidalCurrent Injection, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics,Early Access, DOI: 10.1109/JESTPE.2022.3216862.
7. J. Lei, X. Quan, S.Feng, J. Zhao and W. Chen, Accurate Modeling of PLL With Frequency-AdaptivePrefilter: On the Positive Feedback Effect, IEEE Transactions on PowerElectronics, vol. 37, no. 4, pp. 3747-3752, April 2022.
8. J. Lei, S. Feng, B. Zhou,H. -N. Nguyen, J. Zhao and W. Chen, A Simple Modulation Scheme With Zero Common-ModeVoltage and Improved Efficiency for Direct Matrix Converter-Fed PMSM Drives, IEEE Journal of Emerging and Selected Topicsin Power Electronics, vol. 8, no. 4, pp. 3712-3722, Dec. 2020.
9. J. Lei, S. Feng, J. Zhao,W. Chen, P. Wheeler and M. Shi, An Improved Three-Phase Buck Rectifier TopologyWith Reduced Voltage Stress on Transistors, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 35, no. 3, pp. 2458-2466,March 2020.
10. J. Lei, S. Feng, P. Wheeler,B. Zhou and J. Zhao, Steady-State Error Suppression and Simplified Implementationof Direct Source Current Control for Matrix Converter With Model Predictive Control,IEEE Transactions on Power Electronics,vol. 35, no. 3, pp. 3183-3194, March 2020.
11. J. Lei, S. Feng, B. Zhou,W. Cao, and J. Zhao, Evaluation and Improvement of Active Stabilization Method forMatrix Converter Under Input Voltage Disturbances, IEEE Journal of Emerging and SelectedTopics in Power Electronics, vol. 7, no. 2, pp. 1116-1125, Jun 2019.
12. J. Lei, H. Shi, P. Jiang,Y. Tang and S. Feng, An Accurate Forced Oscillation Location and Participation AssessmentMethod for DFIG Wind Turbine, IEEE Access,vol. 7, pp. 130505-130514, 2019.
13. J. Lei, C. Wei, and S. Feng,Input Disturbance Suppression for Unidirectional Matrix Converter with a Stability-EnhancingModulation Scheme, Energies, vol. 12, no. 13, Jul 1 2019, Art. no. 2625.
14. J. Lei et al., Feedback ControlStrategy to Eliminate the Input Current Harmonics of Matrix Converter Under UnbalancedInput Voltages, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 32, no. 1, pp. 878-888,Jan 2017.
15. L. Tarisciotti, J. Lei, A Formentini, et al.,Modulated Predictive Control for Indirect Matrix Converter, IEEE Transactionson Industry Applications, vol. 53, no. 5, pp. 4644-4654, Sept.-Oct.2017.
16. J. Lei et al., PredictivePower Control of Matrix Converter With Active Damping Function, IEEE Transactionson Industrial Electronics, vol. 63, no. 7, pp. 4550-4559, Jul 2016.
17. J. Lei, B. Zhou, J. Bian,X. Qin, and J. Wei, A Simple Method for Sinusoidal Input Currents of Matrix ConverterUnder Unbalanced Input Voltages, IEEE Transactions on Power Electronics,vol. 31, no. 1, pp. 21-25, Jan 2016.
18. J. Lei, B. Zhou, X. Qin,J. Wei, and J. Bian, Active Damping Control Strategy of Matrix Converter via ModifyingInput Reference Currents, IEEE Transactions on Power Electronics,vol. 30, no. 9, pp. 5260-5271, Sep 2015.
19. J. Lei, B. Zhou, X. Qin,J. Bian, and J. Wei, Stability improvement of matrix converter by digitally filteringthe input voltages in stationary frame, IET Power Electronics, vol. 9, no. 4,pp. 743-750, Mar 30 2016.
20. J. Lei, B. Zhou, J. Wei,X. Qin, J. Bian, and IEEE, "Aircraft Starter/Generator System Based on IndirectMatrix Converter," in Iecon 2014 - 40th Annual Conference of the IEEE IndustrialElectronics Society(IEEE Industrial Electronics Society, 2014, pp. 4840-4846.
21. J. Lei, B. Zhou, J. Bian,X. Qin, and IEEE, Unit Power Factor Control of PMSM Fed by Indirect Matrix Converter(2014 17th International Conference on Electrical Machines and Systems). 2014, pp.926-930. (IEEE IAS协会论文三等奖)
22. J. Lei et al., "FixedFrequency Finite-State Model Predictive Control for Indirect Matrix Converters withOptimal Switching Pattern," in 2016 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition(IEEEEnergy Conversion Congress and Exposition, 2016.
序号 | 专利名称 | 授权号 | IPC分类号 | 发明人 | 授权时间 |
1 | 低压配电网自主可控标准化功率模组调控方法和系统 | ZL202411639416.8 | H02J3/46;G06F30/27;G06F18/2411;H02J3/36;G06F113/04;G06F18/23213;G06F18/243 | 刘家齐; 楼华辉; 周国华; 戴瑞海; 雷家兴; 王源涛; 韩荣杰; 杨翾; 邱海锋; 钱锦; 刘锋; 冯兴隆; 刘兴业; 温传新; 孙厚涛; 陆程佳; 孔锋峰; 吕斌; 陈思超; 万燕珍; 汤霄; 汪晋安; 杨泽鑫 | 2025.03.07 |
2 | 一种高频电刀及其驱动装置 | ZL202410437489.2 | A61B18/14;A61B18/12 | 黄镇; 杨小文; 雷家兴; 张书豪; 祝锐; 夏永洪 | 2024.07.30 |
3 | 一种三相四桥臂变流器模式切换控制方法及系统 | ZL202410412000.6 | H02M1/00;H02M7/5387 | 雷家兴; 刘嘉椋; 周国华; 刘箭; 冯兴隆; 刘兴业; 冯双 | 2024.09.06 |
4 | 并联功率模组控制方法、电子设备和存储介质 | ZL202311406590.3 | H02J3/46;H02M1/088;H02M7/5387 | 刘家齐; 侯伟宏; 刘箭; 王凯; 冯兴隆; 刘兴业; 许瑞; 周国华; 吕斌; 黄俊; 漏亦楠; 雷家兴 | 2024.02.06 |
5 | 开关频率控制方法、装置和电子设备 | ZL202311404103.X | H02J3/46;H02M1/00;H02M7/48 | 陈炜; 刘家齐; 刘箭; 侯伟宏; 王凯; 刘兴业; 冯兴隆; 许瑞; 周国华; 吕斌; 黄俊; 雷家兴 | 2024.02.06 |
6 | 一种变流器的快速电压响应及暂态穿越控制方法及系统 | ZL202311157376.9 | H02J3/00;H02M1/32;H02M1/00 | 刘嘉椋; 雷家兴; 冯双; 赵剑锋 | 2023.09.08 |
7 | 一种高带宽无超调并网变流器控制器设计方法 | ZL202311111167.0 | G05B13/04;H02J3/38 | 雷家兴; 刘嘉椋; 冯双; 赵剑锋; 陈武 | 2024.05.24 |
8 | 无隔离变压器的柔性互联装置及其环流抑制方法、系统 | ZL202311112574.3 | H02M1/12;H02M1/00;H02M5/293 | 雷家兴; 刘嘉椋; 吉雨洋; 冯双; 赵剑锋 | 2024.04.26 |
9 | 一种适应不同电网强度的并网变流器低电压穿越控制方法 | ZL202310887407.X | H02J3/01;H02J3/24;H02J3/40;H02J3/50;H02J3/48;H02J3/38;H02J3/16 | 雷家兴; 刘传浩; 冯双; 肖逸洋; 赵剑锋 | 2024.03.08 |
10 | 一种有源功率解耦型并网变换器的控制方法 | ZL202310787032.X | H02J3/46 | 雷家兴; 刘嘉椋; 刘家齐; 温传新; 王凯; 郑舒; 刘箭; 石春虎; 刘兴业; 赵景涛; 许瑞; 周国华 | 2024.02.13 |
11 | 一种基于最值相波形相似的交交变换器电流闭环控制方法 | ZL202310285045.7 | H02J3/01;H02M1/12;H02M5/458;H02J3/18 | 刘嘉椋; 黄鑫林; 雷家兴; 肖逸洋 | 2024.01.26 |
12 | 一种电力系统宽频振荡影响因素和传播路径分析方法 | ZL202210895108.6 | H02J3/00;H02J3/24;G06F17/18;G06F17/16;H02J3/38 | 冯双; 杨浩; 雷家兴; 汤奕; 周吉; 钱俊良; 郝珊珊 | 2022.11.01 |
13 | 一种基于同步相量的次/超同步振荡智能辨识方法 | ZL202210436951.8 | H02J3/00;G06N3/04;G01R31/08;G06K9/62 | 冯双; 陆友文; 崔昊; 雷家兴; 汤奕 | 2022.07.26 |
14 | 一种海上风电柔直并网系统多设备协同抑制宽频振荡方法 | ZL202210407446.0 | G06N7/00;H02J3/24;G06N3/08;H02J3/36;H02J3/38 | 冯双; 戴礼国; 雷家兴; 汤奕 | 2022.06.24 |
15 | 一种基于图神经网络的机电扰动定位及传播预测方法 | ZL202210389852.9 | G06F18/25;G06F30/27;G06N3/08;G06N3/0464;G06F113/04;G06F18/241 | 冯双; 彭祥佳; 崔昊; 雷家兴; 汤奕 | 2023.04.07 |
16 | 一种新能源并网系统动态等效建模方法 | ZL202210314670.5 | G06F17/16;G06F30/20;H02J3/38 | 冯双; 崔昊; 雷家兴; 汤奕 | 2025.02.14 |
17 | 一种基于共模电压注入的并联逆变器功率均衡控制方法 | ZL202111493895.3 | H02M1/12;H02M1/32;H02M7/5387;H02J3/38 | 雷家兴; 黄鑫林; 陶以彬; 席嫣娜; 胡秦然; 冯鑫振; 张宏宇; 赵文祎 | 2023.08.22 |
18 | 一种基于阻抗分段降阶模型零点辨识的稳定性分析方法 | ZL202111285004.5 | H02J3/24;H02J3/36 | 冯双; 王克; 杨浩; 雷家兴; 汤奕 | 2023.08.08 |
19 | 一种无联结变压器的柔性环网控制器拓扑 | ZL202110915435.9 | H02J3/00;H02J3/36;H02J3/06 | 陈武; 李峥; 兰建西; 曲小慧; 梅军; 雷家兴; 曹武 | 2021.11.02 |
20 | 一种桥臂复用MMC拓扑结构 | ZL202110915443.3 | H02M7/483;H02M7/5387;H02M1/42 | 陈武; 兰建西; 舒良才; 梅军; 曹武; 曲小慧; 雷家兴 | 2022.11.01 |
21 | 一种模块化多电平直流变压器拓扑结构及其控制方法 | ZL202110794410.8 | H02M7/483;H02M3/335 | 陈武; 金浩哲; 舒良才; 曲小慧; 梅军; 雷家兴; 曹武 | 2022.05.24 |
22 | 一种单电源驱动的多电平双逆变器拓扑结构及其控制方法 | ZL202110748408.7 | H02M7/483;H02M3/155 | 雷家兴; 全相军; 冯双; 赵剑锋; 陈武 | 2022.05.10 |
23 | 一种柔性合环装置及其控制方法 | ZL202110737674.X | H02J3/36;H02M3/156;H02J3/38;H02J3/28;H02M7/537 | 雷家兴; 全相军; 冯双; 赵剑锋; 陈武 | 2022.12.13 |
24 | 一种并联矩阵变换器的环流和无功控制方法 | ZL202110599145.8 | H02M1/088;H02M5/04;H02M1/42 | 雷家兴; 黄鑫林; 冯双 | 2022.03.22 |
25 | 一种矩阵变换器的最大无功控制能力实现方法 | ZL202110598599.3 | H02M1/088;H02M5/04;H02M1/42 | 雷家兴; 黄鑫林; 冯双 | 2022.04.12 |
26 | 一种DSP与ZYNQ架构的控制器及数据传输设计方法 | ZL202110434832.4 | G06F30/32 | 周琦; 高磊; 袁宇波; 汤汉松; 雷家兴; 李鹏; 孔祥平; 莫汉宗; 张耀宇; 张炜 | 2024.01.19 |
27 | 一种广域系统宽频振荡监测方法 | ZL202011336916.6 | G01R31/00;G06F18/2413;G06F18/2411;G01R23/16;G06F18/2415;G06F18/214;G06F18/213;G01R23/02;G06F18/2431 | 冯双; 崔昊; 王克; 雷家兴; 汤奕 | 2024.05.24 |
28 | 适用于新能源并网系统的实时稳定控制装置 | ZL202010347260.1 | H02J3/01;H02J3/24;H02J3/38 | 冯双; 王克; 雷家兴; 汤奕 | 2021.08.24 |
29 | 一种基于零序调磁的记忆电机调磁控制方法及系统 | ZL202010090457.1 | H02P21/22;H02P29/028;H02P27/12 | 阳辉; 付方圆; 林鹤云; 雷家兴 | 2021.06.25 |
30 | 一种固态断路器实时控制方法 | ZL201911202300.7 | H02J3/00;H02H7/26 | 雷家兴; 丁高峰; 林鹤云; 余鹏飞; 孙开原; 陈凯华; 虞国荣 | 2022.04.08 |
31 | 一种中压AC-DC变换器的功率动态分配控制方法 | ZL201910999021.1 | H02M3/28;H02M7/72 | 冯双; 王克; 史豪; 雷家兴 | 2021.03.16 |
32 | 一种固态断路器的过流检测及开断控制方法 | ZL201910965885.1 | H02H7/26;G01R19/25 | 雷家兴; 丁高峰; 林鹤云; 余鹏飞; 孙开原; 虞国荣 | 2021.09.24 |
33 | 一种多通道电力系统稳定器控制方法 | ZL201811050522.7 | H02J3/24 | 冯双; 汤奕; 雷家兴; 陈佳宁 | 2018.09.07 |
34 | 一种有源三次谐波注入矩阵变换器的有源阻尼控制方法 | ZL201810915224.3 | H02M1/12;H02M5/458 | 陆程佳; 周波; 雷家兴; 朱奕琦 | 2019.12.24 |
35 | 一种无直流母线储能元件的交-交功率变换器 | ZL201810519879.9 | H02M5/458 | 雷家兴; 冯双; 赵剑锋; 陈武 | 2019.10.11 |
36 | 三相降压型整流器及其控制方法 | ZL201810354769.1 | H02M7/06;H02M7/217;H02M7/219 | 雷家兴; 冯双; 赵剑锋; 陈武 | 2019.11.12 |
37 | 有源三次谐波注入矩阵变换器输入电流波形优化拓扑结构 | ZL201810093390.X | H02M1/14;H02M5/458 | 陆程佳; 周波; 雷家兴; 朱奕琦; 杨岚 | 2020.05.19 |
38 | 一种起动/发电系统的起动/发电软切换方法 | ZL201710582069.3 | H02P21/22;H02P27/08;H02P21/36;H02P9/00 | 陆程佳; 周波; 雷家兴; 周露; 李国壮; 李业 | 2019.07.19 |
39 | 一种具有有源阻尼功能的矩阵变换器预测控制方法 | ZL201610012612.1 | H02M5/458 | 朱奕琦; 周波; 雷家兴; 卞金梁 | 2018.03.13 |
40 | 一种适用于矩阵变换器的改进型不对称调制方法 | ZL201510408863.7 | H02M1/12;H02M5/458 | 秦显慧; 周波; 韩娜; 雷家兴; 卞金梁 | 2017.08.01 |
41 | 输入电压不平衡时矩阵变换器的运行控制方法 | ZL201510299384.6 | H02M5/44 | 雷家兴; 周波; 卞金梁; 钱振宇 | 2017.10.27 |
42 | 一种电源电压不平衡时矩阵变换器的控制方法 | ZL201510266435.5 | H02M1/12;H02M5/22 | 雷家兴; 周波; 钱振宇; 卞金梁 | 2017.08.01 |
1. IEEE Member
2. 中国电力科学研究院有限公司期刊中心青年专家团成员
3. CIEEC2022召集人、PEAS 2021分会场主席、IEEE-ECCE ASIA 2020分会场主席
4. 主要期刊和会议的审稿人:IEEE Transactions on Power Electronics、IEEE Transactions on Industrial Electronics、IEEE Transactions on Industry Applications、IEEE Transactions on Transportation Electrification、IEEE Transactions on Energy Conversion、IEEE Transactions on Power Delivery、IEEE Journal of Emerging and Selected Topics inPower Electronics、IET Power Electronics、IEEE Access、International Journal of Electrical Power and Energy Systems、Journal of Power Electronics、中国电机工程学报、电网技术; IEEE ECCE、APEC、IECON等重要国际会议。
1. 模拟电子技术(本科生)
2. 电力电子系统综合设计(研讨)(本科生)
3. 电力电子与电机系统案例课(硕士生)
4. 电力电子综合实践(硕士生)。
5. 电力电子系统建模、控制(博士生)。
1. 2025级,吉雨洋(直博),高锦洋(硕士),张钜维(硕士),房锦程(硕士,协助指导)
2. 2024级,秦梓睿(直博),江兵(硕士),吴羽飞(硕士),袁骅(硕士),焦倍禹(硕士,协助指导),罗俊杰(硕士,协助指导)
3. 2023级,李炳坤(博士),肖逸洋(硕士),盛莉媛(硕士)
4. 2022级,刘嘉椋(硕士)
5. 2021级,刘传浩(硕士,协助指导),周浩然(硕士)
6. 2020级,黄鑫林(硕士,协助指导)
7. 2019级,杨志超(博士,协助指导)
8. 2019级,韦超凡(硕士,协助指导),王克(硕士,协助指导)
每年招收硕士生(本部2~3名,苏州校区1~2名)、博士生(1~2名)。
对潜在学生的要求:
1. 具有钻研精神,态度端正,愿意脚踏实地学习/工作;
2. 善于发现问题,愿意通过事物现象挖掘本质机理;
3. 基础理论扎实,成绩优异;
4. 良好的沟通交流能力。
导师承诺:
1. 充分尊重学生意见,与学生保持平等、开放的交流;
2. 对每位学生制定独特的培养方案,提供前沿、具有实用价值的研究课题;
3. 注重培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力;
4. 对学生研究过程中遇到的问题及时给予指导、提供解决方案;
5. 根据科研工作进展提供充分的劳务补助、项目奖励;
6. 鼓励、支持学生参加国内外学术会议、国际交流、访学。
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