电气传动控制系 - 张 钢
姓  名:
张 钢(Aaron)
职  称:
副教授 硕士生导师
学术兼职:
北京市轨道交通电气工程技术研究中心 副主任;
北京电工技术学会学术专委员会 委员;
中国电工技术学会轨道交通电气设备技术专业委员会 委员;
北京电力电子学会青年工作委员会 委员;
电工技术学报等国内权威期刊 审稿人;
英国工程技术学会IET 会员;
部  门:
电气传动控制系
办公电话:
010-51687082转803
办公地点:
电气楼211
传  真:
010-51687082转888
电子邮件:
gzhang@bjtu.edu.cn

个人简介 :

张钢,男,1982年出生,重庆人。北京交通大学博士,清华大学博士后,英国伯明翰大学访问学者。

研究方向 :

1. 大功率变流器并网控制技术;
2. 城市轨道交通牵引供电节能关键技术及装备研制研究;
3. 城市轨道交通牵引供电设备监控系统设计和应用开发;
4. 高速铁路电力牵引技术及系统安全性预测与控制;

科研成果 :

一直从事轨道交通用大功率变流器的控制,系统节能优化,以及建模仿真等相关研究工作。
共主持过省部级以上科研项目4项:包括国家科技支撑项目2项,北京市交通委项目1项,北京市科委项目1项,累计经费超过1000万。
参加科研项目10余项:其中包括国家自然科学基金1项,863项目1项,科技支撑项目2项,北京市教委项目3项,累计经费超过3500万。
获得授权发明专利7项,实用新型专利20余项,发表高水平学术论文20余篇,出版学术专著1部。

研究成果1:城市轨道交通能馈式牵引供电关键技术及装备
从2007年(博士)至今,一直致力于城市轨道交通牵引供电系统的节能关键技术及装备研发工作。历经十余年的不懈努力,率领课题组成功突破轨道交通用大功率变流器关键核心技术。2010年,成功研发我国首套2MW能馈式牵引供电装置(集列车制动能量回馈和牵引供电功能于一体)。2015年,成功研发我国首套4MW能馈式牵引供电装置,实现技术水平的进一步提升。2018年,最新一代6MW能馈式牵引供电装置完成样机研制,正在铁科院进行型式试验。该装备在北京、深圳、天津、成都、郑州、贵阳、佛山、呼和浩特等多个城市的17条地铁线路推广应用,节能效果显著。
创造了单机容量最大、最早挂网试验、最早正线应用、最早全线推广等多个“第一”,先后通过北京市经信委、电工技术学会、中国城市轨道交通协会的科技成果评价,处于国际领先水平,国际首创。

研究成果2:混合动力动车组四象限变流技术及装备
自2013年开始,承担我国首列混合动力动车组网侧四象限变流器的研发工作。带领课题组,历经多年技术攻关,实现关键技术突破。2014年,成功研制我国首列混合动力动车组用网侧四象限变流器;2015年,完全自主研发的四象限变流器在长春客车厂完成装车调试;2016年,两列混合动力动车组通过铁路总公司技术评审。在此期间,还参与了动车组牵引及辅助变流技术的研究,并取得了重要研究成果,为混合动力动车组动力系统的研制做出了重要贡献。
混合动力动车组可实现接触网、动力电池、柴油发动机等多种动力之间的自由切换,满足电气化与非电气化特殊线路之间的跨线运营要求,属于一种新型多动力动车组。该技术装备成功填补了国内空白,相关技术达到国际先进水平,具有广阔的推广应用前景。

研究成果3:高速铁路电力牵引系统的安全性预测与控制
主要负责极端供电条件及系统谐波对高速铁路电力牵引系统的安全性影响机理及控制方法研究。通过理论分析、数学建模、仿真试验等技术手段,研究了高速铁路牵引供电系统网压短时中断、网压畸变、系统谐波、以及分相过电压过电流等极端情况对列车牵引系统安全运行的影响作用机理,并从列车牵引系统控制的角度,提出了针对性的解决和抑制措施。相关研究成果在我国首列混合动力动车组上得到实际应用。

在研项目 :

1.主持北京市科委项目“城市轨道交通接触网新型智能融冰技术研究”;
2.主持国家“十三五”重点研发计划任务“高速列车动力系统的节能优化技术研究”;
3.主持国家“十二五”科技支撑项目“轨道交通列车节能关键技术及工程应用示范”;
4.主持北京交通校基金项目“3MW以上能量回馈装置关键技术研究” --已结题
5.参与科技部重点研发计划项目“高速列车动力系统的节能优化技术研究”;
6.参与北京市教委重大项目“城市轨道交通能馈式供电与牵引传动装备研制及工程应用示范”;
7.参与北京市科委重大科技项目“双向能量控制城市轨道交通牵引供电系统研制”;
8.参与国家“十二五”科技支撑计划项目“新能源牵引传动及辅助供电技术—牵引传动及辅助电源技术研究”;

教学活动 :

本科生课程《电测与计量》;
本科生课程《传感与检测技术》;
研究生课程《电力电子电路与系统》;

主要论著 :

[1]G. Zhang, Z. Tian, H. Du, and Z. Liu, “A Novel Hybrid DC Traction Power Supply System Integrating PV and Reversible Converters,” Energies, vol. 11, no. 7, p. 1661, Jun. 2018. –SCIE, An3
[2]G. Zhang, J. Qian, and X. Zhang, “Application of a High-Power Reversible Converter in a Hybrid Traction Power Supply System,” Applied Sciences, vol. 7, no. 3, p. 282, Mar. 2017. –SCIE, An4
[3]张钢,刘志刚,魏路,牟富强, "新一代智慧型牵引供电系统关键技术与应用示范," 都市快轨交通,2018, 31, pp. 136-142.
[4]张钢,刘志刚,牟富强, "双向变流器在城轨牵引供电系统中的应用," 都市快轨交通, 2014,27, pp. 109-112.
[5]张钢, "城市轨道交通能馈式牵引供电技术研究," 电气时代, 2014, pp.48-50
[6]丁树奎,韩志伟,张钢,刘志刚. 能馈式牵引供电原理及其在城市轨道交通中的应用, 北京交通大学出版社,2014. –学术专著
[7]张钢,董侃,刁利军,刘志刚. “大功率牵引逆变器的中频区调制算法对比研究”, 电工技术学报,2016,31(S2):1-9. –EI, An5
[8]张馨予,张钢(通信作者), 钱江林,刘志刚, “具有低次谐波抑制能力的PIR控制器设计”, 电工技术学报, 2016,31, pp. 19-27 –EI, An5
[9]阮白水,张钢, 蒋李晨昕,刘志刚. “动车组网侧变流器改进型dq解耦控制方法研究”, 铁道学报, 2015, 37, pp. 25-30 –EI, An5
[10]郭尝君,张钢(通信作者),郝峰杰,刘志刚. “动车组网压中断快速检测及应对策略研究”, 第八届电工技术前言问题学术论坛,2018,8 –EI, An5
[11]张馨予,张钢,刁利军等. “基于周期控制的载波移相策略研究”, 铁道学报, 已录用;–EI, An5
[12]阮白水,张钢(通信作者),杨帆等. “Research on Harmonic Suppression of High-speed Railway Traction Power Supply System Based on A LC Filter Branch”, EITRT2013, 2014,2

工作经历:

2012.10至今 北京交通大学电气学院,硕士生导师
2017.9至2018.9 英国伯明翰大学,访问学者
2010.10至2012.10 清华大学电机系,博士后
2005.9 至 2010.7 北京交通大学电气工程学院,博士
2001.9 至2005.7 北京交通大学电气工程及自动化专业,本科

获奖荣誉:

2014年荣获教学基本功比赛二等奖;
2013、2015年度两次获评电气支柱;
曾获“北京市科技新星”提名;