智能电网发展机遇及技术制高点.ppt

智能电网发展机遇及技术制高点,湖南大学 姚建刚,目录 1.智能电网的提出 2.智能电网的定义 3.智能电网的发展规划 4.智能电网对经济社会的影响 4.1电力工业与国计民生 4.2智能电网与国民经济 5.智能电网主要研究内容 6.智能电网的基本技术构成 7.智能电网的技术制高点 7.1节能发电优化调度技术 7.2大电网智能监测与自愈技术 7.3 配网自动化技术 7.4智能设备状态检测技术 7.5分布式电源并网技术 8.智能电网的机遇和对策 9.姚建刚简介,1、智能电网的提出,智能电网的研究起源于美国。90年代，美国经常发生停电事故，造成很大的损失，因此能源部（DOE）考虑对电网进行升级改造。2001年，正式提出了Intelligrid的概念。 奥巴马在2009年8月5日讲话中两次提到智能电网，“美国的经济复苏计划将促进就业、成倍增加可再生能源的开发能力、建设一个可实现电力在东西两岸（距离4500公里）传输的新的智能电网。”“我们不仅仅是成倍增加可再生能源的开发能力，还要建立一个更坚强，更智能的电网。”,国电公司总经理刘振亚在2009特高压输电技术国际会议上指出：“国家电网将立足自主创新，加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。” 国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝强调，应从技术进步的角度客观看待特高压电网的建设，开展智能电网技术的研发和推广要考虑可再生能源发电的接入，开展节能调度并优化电网结构，加强配网建设保证电网安全。中央政府将进一步提高农网改造力度。,中国科学院科学时报社首席经济学家武建东描绘了智能电网发展的宏伟：“智能互动电网的变革应该成为中国电网发展的首要目标。这将是一个比3G业务更加宏大的产业空间，一个比3G业务更能够推动内需体系转型的战略机遇。 温家宝总理2010年3月5日在十一届人大三次会议上作政府工作报告时指出：“积极应对气候变化，大力开发低碳技术，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生能源，加强智能电网建设。要努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式，积极参与应对气候变化国际合作，推动全球应对气候变化取得新进展。”,2009年2月4日，地中海岛国马耳他与IBM达成“智能公用系统“协议，投资7000万欧元，实现该国电网和供水系统数字化，将2万个普通电表替换成互动式电表，实现电厂与用户的互动。 一场以能源变革为核心的全球产业竞争大幕已经拉开，智能电网对未来发展的影响，将比互联网还大。,2、智能电网的定义,美国IBM电力专家提出的智能电网概念是利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控，然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后通过对数据的分析、挖掘，达到对整个电力系统运行的优化管理。 埃森哲提出利用传感器、嵌入式处理器、数字化通信和IT技术，使电网可观测（能够监测电网所有元件的状态）、可控制（能够控制电网所有元件的状态）和自动化（可自适用并实现自愈），从而打造更加清洁、高效、安全、可靠的电力系统。 智能电力系统：智能电网、智能互动电网的定义之争。,虽然智能电网的定义尚未形成统一标准，但可以初步认为：智能电网是通过测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化等智能技术，打造安全、可靠、清洁、高效的科技化、智能化电力系统的总称。,目前电网,智能电网,目前电网,智能电网,设想中的智能电网,3、智能电网的发展规划,2009年至2010年为规划试点阶段，开展“坚强智能电网”发展规划，制定技术和管理标准，开展关键技术研发及各环节试点；2011年“863计划”国投5亿元，设22课题，自然基金列为六大内容中第二。 2011年至2015年为全面建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；这一阶段预计总投资约2万亿元。 2016年至2020年为引领提升阶段，全面建成统一的“坚强智能电网”，技术和装备全面达到国际先进水平。这一阶段预计投资1.72万亿元。,国网公司（占供电区域的80%）： 2010-2020年国网智能电网总投资规模将接近4万亿元。,南方电网（占供电区域的20%）： 计划在2020年前投入5500亿元，主要是用于需求侧信息交互和终端用户智能化改造。,4、智能电网对经济社会的影响,4.1 电力工业与国计民生 4.1.1世界电力工业的发展 从人类钻木取火的时代开始，对能源的利用方式，直接决定着生产力的发展水平。19世纪40年代，由于蒸汽机的普及而产生了第一次技术革命，也称工业革命。 电力革命是继工业革命之后的第二次技术革命。马克思说：“曾经翻转世界的蒸汽统治时代已宣告结束，代替它的是无比的最革命的力量电气火花。” 1831年法拉第发现电磁感应定律， 1885年俄国人多里沃多勃列沃列斯基在国际电工技术展览会上展出了三相交流输电系统。,电能的使用不但可以通过集中治理或选择清洁能源的方式减轻环境压力，而且是提高能源效率的重要手段。据研究，电动机代替柴油机可节能50%左右，用电气机车代替蒸汽轮机车，效率可从8%提高到30%。美国一研究小组对20个生产部门的350种产品及服务行业进行统计分析，这些部门的用电比重如果提高2%，则单位产值的能源消费可降低 18%。因此，下一轮席卷全球的绿色革命，同样也是电力的革命。,4.1.2 我国电力工业的发展 到1949年底，全国发电装机容量仅有 185 万 kW，发电量 43 亿 kWh，分别居世界第 21 位和第 25 位。 至 1978 年底，全国发电装机容量达 5712万 kW，年发电量达2566亿kWh。 發電装机容量2009年已达86亿千瓦，仅次于美国。电网规模跃居世界第一位，且向特高压、智能化等高端输电网络发展；电源结构正逐步趋向合理，核电、风电等清洁能源发展迅速。,国资委,图4-1 我国电力企业当前结构示意图,发改委(能源局）,电监会,电力企业联合会,发电集团公司,国家电网公司,南方电网公司,独立发电公司,发电厂,发电厂,东北电网公司,华东电网公司,华北电网公司,华中电网公司,西北电网公司,对应的各省电力(电网)公司,对应的各省电力(电网)公司,图4-2 我国电网建设投资增长情况,图4-3 我国电力累计装机容量及增长率,2009年，国网公司对于电网建设的投资已达3058.6亿元，同比增长22.5,2009年底，我国装机容量已达8.6亿千瓦,图4-4 我国近年来风电、水电、核电、光伏发电装机容量统计,4.2 智能电网与国民经济 我们认为，2020年我国可能建成具有初步智能特性的数字化电网,到20302040 年才能真正建成具有自愈能力的智能电网。事实上，国际上许多国家把实现的远景时间点定在20302040年。据测算，每投资500亿元建设智能电网，将带动数倍的社会投资，可创造直接就业机会约14万个，效益与投资比为4.15.1。将是国家倡导的低碳经济 ，绝缘能源的主体。,4.2.1发展智能电网对电力行业自身的影响 （1）发电业 智能电网将促使我国发电企业转变发展思路和发展模式，实现高效、优质、低排放、低价竞争的节能环保优化交易与调度。 智能电网将极大地促进清洁能源的发展。国家能源战略（征求意见稿）提出，清洁能源占我国一次能源供应的比重到2020年达到18%、到2030年达到23%、到2050年达到35%；能便捷地接入风电、小水电、光伏太阳能发电、海洋潮汐发电等分布式电源。,（2）输电业 智能电网将实现坚强的网架结构和优良的自愈性。随着未来构建的“三华”同步电网，以及大规模可再生能源接入的需要，大规模的电力网络互联使我国电网正在成为世界上规模最大和结构最复杂的电网。因此，智能预警和面对灾变的智能化处理能力显得尤为重要。 特高压交直流输电将继续发展。我国的能源和负荷的地理格局，决定了必须实施远距离、大规模输电。行政手段不再适合于资源的大规模优化配置，价格机制作为节能调度的主要手段。这需要智能化的交易调度技术和智能安全稳定输电技术。,(3) 配电业 实行大规模配网自动化设备改造。包括建立可视化数字化变电站并安装配电自动化设备、更换老化线路、添加自动无功补偿、谐波治理装置等。 逐步增强与用户的交互能力。通过智能电表和通信网络与用户建立友好的互动方式。并可进一步加入用户的能量管理计划，根据用户要求和安全等级，对相应负荷进行管理，如用电时段和远程开停控制等。 农村电网将大规模改造。农村电网涉及范围广，改造难度大，普遍存在输电线路线径小、变压器损耗高、供电半径大、可靠性不高等问题。作为我国数量最大的用电群体，广大农村人口的用电问题是智能电网建设所无法避免的重点和难点，若得不到解决，智能电网的成功将无从谈起。,(4）用电侧 智能电网将为用户带来优质公平的电力服务。用户将作为与电力公司平等的市场主体，有权获得电力服务的相关信息，并缴纳相应的费用。 用户与电力公司将建立方便快捷的沟通渠道。包括通过电力公司实现自身能量管理、反馈意见信息、定制服务。而电力公司将提供类似与中国移动“10086”的公共服务平台。包括用户自主选择购电，指令操作家用电器等。 “分布式能源”（distributed energy sources）自发电与并网。 负荷装置按用户意愿自动投切，缺电损失自动计费。,4.2.2 发展智能电网对相关产业的影响 （1）设备制造业 电力设备企业是除电力行业本身外，智能电网最直接的受益者。相关分析认为，设备投资将占智能电网总投资的40%左右，将达近两万亿元的市场规模。成为我国设备制造业转型、产业升级的关键推动力。 输变电设备、电气自控设备、电源设备、电机等子行业均获得较大的发展空间，一次设备二次设备加快融合，具备自检测功能和自我状态感知功能的智能化设备成为新的需求热点， 智能电网建设将在我国催生类似ABB、西门子的大型制造企业。,（2）ICT产业： ICT是信息、通信和技术三个英文单词的词头组合(Information and Communications Technology，简称ICT) 。它是信息技术与通信技术相融合而形成的一个新的概念和新的技术领域。 我国智能电网的ICT需求，可能的解决方案有两种，一是向网络运营商租用网络服务，二是自建专网。（移动、无线传输、广播有线如何统一） 国家电网通信中心已经开始“三网融合”（电网、信息网和通信网）的相关测试，在电力线中加一根光纤，在我国筹建类似欧美的“电力光纤复合电缆电网”，电力光纤可以运行通讯网、数据网、家电管理网、运行医疗网、生物传感器网等。,（3）其它带动产业 以绝缘、超导、纳米为主的新材料行业。 以物流、运输为主的交通产业。 以电动汽车及其充电站为主的汽车行业。 以铜、铝等金属材料生产的冶金业。 建筑、金融等。,5、智能电网主要研究内容,根据我国电力行业现状和智能电网发展需要，我们认为可以将智能电网的研究内容分为宏观研究、电力技术、支撑研究和高级研究四个方面。四个方面覆盖了智能电网建设的所有层次，各参与方可以从中找出自己需要关注的重点，并开展有针对性的研究。,宏 观 研 究,高级研究,电力技术,支撑研究,智能电网,5.1 宏观研究是方向 宏观研究指充分考虑国家、社会和电力行业各方利益，从政策因素、社会因素和行业因素着手，保证智能电网建设方向正确。 政策因素主要研究智能电网建设對行業间的相互影响，智能电网会重新划分电力行业产业链，并会对上下游利润构成带来影响。政府在适当的时机出台合适的政策可以引导智能电网建设朝着有利于社会发展的方向前进。,社会因素主要研究智能电网和生产、民生、环保等方面的互相制约关系，该部分研究成果也会对政策制定带来影响。例如可以研究智能电网的实时电价如何影响工农业生产，又会对经济有什么影响？ 行业因素主要研究智能电网对电力和其它行业带来什么影响。智能电网不仅仅是技术问题，其深层次是能源利用方式和电力行业发展模式的变革，必须从宏观层面研究对各行业的影响，以顺应发展潮流。,5.2 电力技术研究是核心 智能电网建设将覆盖发电、输电、配电和用电等电力生产全过程，每个环节都有若干关键技术。 发电侧重点关注分布式电源上网、竞价优化发电以及电厂选址优化等问题，缓解能源地域分配不均、能源结构不合理的问题； 输电侧关注输电网智能规划、线路的状态监测和评估、智能调度，保证输电网的安全稳定运行、降低线损； 变电主要关注变电站的设备状态可视化、自动化、监控、标准化等内容； 配电侧关注配网自动化、营配一体化，提高用电可靠性； 用电侧要建立用户和电网的信息交互机制，实现智能化用电；,5.3 支撑研究是保障 智能电网的建设离不开企业管理模式的优化、信息化水平的提高和设备制造技术的升级。 智能电网不仅仅是技术问题，同时也需要电力企业适时优化业务流程、提升管理水平，保证业务流程能够适合智能电网发展需要； 信息化技术是电网智能化最重要的支撑手段，只有在安全防护的基础上，以信息交互为基础、以海量数据做支撑、以集成应用为手段、以直观展示为目的才能实现电网智能化的目标； 高技术含量的电力设备是智能电网最重要的基础实施，需要厂商和电力企业紧密联系，研发出适合我国电网实际需要的设备。,5.4 高级研究是探索 智能电网作为互联网之后最重要的技术变革，要勇于探索，占领技术制高点。作为未来几十年技术革新最频繁的市场，智能电网将和互联网一样，对新应用模式和盈利模式的渴求非常强烈，参与各方要勇于探索新应用和新盈利模式，依靠对市场和业务的深入理解，设计出如互联网中搜索引擎一样的杀手级应用。,6.智能电网的基本技术构成,6.1 智能量测体系SMI (Smart Metering Infrastructure) 6.2 智能配电运行SDO (Smart Distribution Operation) 6.3 智能资产管理SAM (Smart Asset Management) 6.4 智能输电运行STO (Smart Transmission Operation) 6.5 智能发电交易与调度SPGTS（Smart Power Generation Trading and Scheduling） 6.6 分布式电源PDS (Power Distribution System),SMI SDO SAM STO,SMI,6.2.1,6.2.2,智能,智能,SDO,智能配电运行SDO,6.3,SAM,SAM,6.4,智能,STO,智能输电运行STO,S,S,S,S,S,SAM,SMI,DR,SMI,SDO,SAM,STO,SAM,STO,SDO,SMI,SMI,STO/SAM,SDO/SAM,7.1 节能发电优化调度技术 创新性的在技术上实现节能发电优化调度，是智能电网实现清洁高效运行的关键和发展低碳经济的重要环节。,7、智能电网技术的制高点,基于电网节能和减少SO2排放的节能调度发明专利，专利号ZL200710090000.5,4 5 2 3 1 6 4 5 3 6 1 2 4 5 2 3 1 6 6 1 2 3 4 5 机组,电价参数,电价参数标杆线,能耗参数,按能耗参数预入围,收益,能耗参数标杆线,煤耗、SO2 排放参数,煤耗、SO2 排放参数标杆线,专利模式下的控制目标多元化,图4-2 方案的体系结构,关于我国电力市场运行体系的构想,7.2 大电网智能监测与自愈技术 7.2.1 全景可视化技术 实现电网全景可视化技术的目的在于构建智能电网信息展示平台，作为高级调度、立体规划、信息共享的技术支撑。即通过计算机技术对电网进行多维（立体的和动态的）表述，具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的特征。其内容包括核心的电源点、能源基地分布信息、输电线路的空间信息、变电站的运行状态信息以及生产调度信息；还包括关键运行参数、相关的设计资料、运行维护资料、现场监控记录等数据信息的可视化展现。,三维地貌建模,高压输电线路建模,变电站建模,关键设备建模,7.2.2 大电网安全控制及自愈技术 智能电网必须具有极其可靠的安全保障。近年来，国际上大规模停电事故频发，影响之大令人震惊。 对于如此庞大的系统，随机的扰动和故障是难以避免的，智能电网必须拥有较强的自愈能力，有效控制停电区域，严防由于级联误动而演变成大停电事故。,莫斯科大停电： 2005年5月，莫斯科突发停电事故，莫斯科最主要的股票交易所MICEX被迫中断交易两小时，地铁系统全线瘫痪，交通信号灯也全部停止工作。,印尼大停电： 2005年8月，印尼发生大停电，全国近半人口受影响。首都雅加达也彻底断电，总共波及近1亿人口，几近总人口一半。城市交通、铁路及航班也受到严重影响。,洛杉矶大：2005年9月，美国洛杉矶全市大停电，该市一半人口受影响。许多民众甚至误以为是恐怖袭击，引起了一定程度的恐慌。,西欧大停电：2006年11月，由于德国境内一条高压线路的关闭，导致西欧多国发生严重停电事故，约1000万人受影响，德国、法国、意大利三国受影响最大。,7.3 配网自动化技术,7.3.1 需求侧管理技术 混合电动车充电技术 唐山南湖大型电动汽车充电站 2010年3月31日投运 7.3.2 配网故障自愈技术,7.3.3 供用电交互技术 智能电网不仅预示着供电可靠性和电能质量的提升，用户还将获得与电力公司平等的市场地位，建立起新的电力客户服务信息管理体系、拥有自主选择服务、评价服务质量的权利，拥有快捷方便能量管理的能力等。因此，交互成为供用电信息传递的主要方式。通过智能电表、控制单元、通信接口等现代科技手段实现自主能量管理、电力交易、电力公司远程辅助控制、新能源接入，直至实现电力、通信、信息三网合一，庞大的数据量和复杂的操作方式成为技术的难点。,美国微软公司开发的用户能量管理系统。,谷歌公司开发的家庭电能计量监测系统,美国GridPoint公司提出的智能电网用户侧功能模块综合示意图。,7.4 智能设备状态检测技术 智能设备状态检测技术是智能电网获得数据的主要方式，同时也是实现全景可视化、优化调度、运行决策的基础。庞大的传感器网络作为直接的检测工具，构成整个电网的神经末梢，可以由低级控制中心做出迅速反应，或传至高级管理机构进一步决策。智能设备状态检测技术主要包括基于高级传感器的自我状态感知和基于自检测信息的智能控制和保护等方面。目前，关于其实现的主要设想是，在运行现场附加了智能组件，或将传感器内嵌并预留通信接口。,主要设备检测参数：,变压器冷却系统控制所需信息表,变压器有载分接开关自动控制所需信息,断路器GIS设备数字化测量信息,油浸式电力变压器故障及诊断技术,油浸式电力变压器数字化测量信息,油中溶解气体分析（色谱柱）技术情况汇总,7.5 分布式电源并网技术 风电，光伏发电，小水电发电并网技术 15KW的光伏发电电源 500KW以上的光伏发电系统并网技术 光伏逆变器为技术难点，主要解决最大功率跟踪，谐波，孤岛效应与低压穿越问题。,八、智能电网的机遇和对策,8.1 当前国际国内智能电网的现状分析 8.1.1 国外发展概况 （1）IBM公司 IBM公司是最早提出智能电网概念并进入该领域的企业之一。其解决方案主要关注二次侧的信息处理，包括数据采集、数据传输、信息集成、分析优化和信息展现五大方面。提出了多个基础应用系统以及完善的数据支持框架，如自动计量管理（Automated Meter Management，AMM）、远程资产监视和控制（Remote Asset Monitoring and Control）、移动作业管理（Mobile Workforce Management）和基于IP的SCADA（IP-enabled SCADA ）等。 IBM根据自身在IT业的优势，尤其看好中国智能电网配电系统强劲的市场潜力 。,（2）西门子公司 作为世界电气巨头，西门子公司拥有从硬件设备到软件集成全方位的开发能力，并于2009年底公布了其智能电网解决方案，具体包括三大组成要素:智能计量（智能计费）、电网智能化（网络基础设施及其控制）以及公共事业的信息技术应用（智能数据管理），智能电网可以以一种“动态的”基础设施取代当前的静态电网，确保能源市场所有主体之间灵活、透明和快速的交互式通信。 2009年10月1日西门子正式收购智能仪表和能源专家Energy4U结算公司60%的股权，其在智能电网产业 链中“软件”方面的能力得到大大加强。西门子还是全球第一个拥有800kV的高压直流输送的应用的公司，在南方电网“云南-广州”这个项目上已经使用了高压直流的系统，另外和国家电网方面也有在向家坝的应用。,（3）欧洲智能电网计划 欧洲智能电网建设的关键因素在于市场、安全与电能质量、环境三方面。欧洲电力企业受到来自开放的电力市场的竞争压力，亟须提高用户满意度，争取更多用户。因此提高运营效率、降低价格、加强与客户互动就成为了欧洲智能电网建设的重点之一。另外，欧洲电力对环境保护的极度重视，造成欧洲智能电网建设比美国更为关注可再生电源和分布式电源的接入和发展要求，实现电源“即插即用”的更友好、更灵活的接入方式，以及与用户互动。 欧洲主要国家的智能电网计划： 英国目标是2020年在全国所有2600万个家庭安装智能电表，此项工作主要通过电力公司完成。并且已正式进行了适应风力发电等可再生能源的智能电表等相关实验。 德国制定了“EEnergy”计划，初步在全国6个地点进行智能电网实证实验。同时还进行风力发电和电动汽车实证实验，并对互联网管理电力消费进行检测。,8.1.2 国内发展概况 国网电力科学研究院：用于电力系统潮流稳定计算的PSASP（电力系统分析综合程序）程序国内领先，EMS（能量管理系统）系统国内领先，在智能电网上有一定基础。 国网南瑞科技有限公司：在SCADA采集系统，网络信息系统技术方面处于国内领先地位，有一定优势。 国网四方公司、许继集团公司在电力系统继电保护方面领先。 智能电网的可视化技术、智能交易调度技术、智能组件技术、输配电状态智能检测技术、供用电智能交互技术尚处于研究起步阶段。,8.2 湖南省智能电网的发展 8.2.1 湖南电网现状 2009年7月，湖南省总装机2643万千瓦，最高负荷1462.5万千瓦。,8.2.2 湖南与智能电网的相关产业状况 （1）湖南开关厂、长高高压开关厂、常德开关厂、益阳开关厂等能生产220kv及以下普通高中压开关，但缺乏智能组件技术。 （2）衡阳特变、长高变压器厂、益阳变压器厂等能生产500kv及以下变压器，但缺乏信息智能组件技术。 （3）衡阳互感器厂等能生产常规PT、CT，但缺乏电子互感器技术。 （4）威盛电表厂为我国知名电表企业，具有载波集抄技术，但尚未攻破无线集抄和供用电交互技术。,（5）湖南湖大华龙电气与信息技术有限公司自2001年成立以来，一直从事电力系统软件开发与智能电网技术研究，已获得节能减排的智能交易调度专利技术，已掌握紫外、红外、输配电在线状态智能监测技术，已掌握基于3D的电力系统可视化技术。已承担国家电网220KV智能变电站首个试点任务（湖北）和江西省供用电交互技术重大项目研究。在智能电网的技术研究上，部分处于国内领先。但该公司要形成大产业的规模，还需要政府的引领和支持。,8.2.3 湖南省的相应对策 （1）以省发改委为主体组建智能电网专家智囊团，深入研究我省产业的特点，制定智能电网产业发展规划； （2）以全景可视化、节能发电优化调度、智能设备状态检测、供用电交互、大电网安全控制及自愈五大技术为研究重点，组建湖南省智能电网工程研究中心，以工程研究中心推动智能电网产业的发展； （3）政府引导、重点扶植我省智能电网龙头企业，以龙头企业为统领，带动我省与智能电网相关的变压器厂、开关厂、互感器厂、电表厂及智能组件、电子产品和软件企业、信息网络企业的发展。,8.2.4 我校对策 （1）尽快组建方向突出的研究班子，从智能电网的基本理论与关键技术上进行突破。 a）节能发电优化调度 b）全景可视化 c）输配电网络安全监控 d）分布式电源 e）谐波治理 f）电力系统仿真（负荷建模） （2）与企业紧密融合，争做系统集成商。 （3）加速与国际、国内先进企业与研究机构合作步伐。,姚建刚简介,姚建刚，男，1952年生，2007年被评为湖南大学首批二级教授，博士生导师，湖南大学电气工程及其自动化学科带头人。享受国务院政府特殊津贴专家。曾先后担任四届湖南大学电力系统及其自动化教研室主任、电气工程系系主任等职。现任中华电力教育协会常务理事、国家电网公司智能电网专家组成员、湖南省电力行业协会特聘专家理事、湖南省电力系统专委会副主任、电力系统保护与控制杂志编委、 长沙市技术贸易协会副理事长。 主持国家级、省部级重大课题数十多项。作为第一完成人，荣获湖南省科技进步一等奖，教育部科技进步二等奖等奖励十多项，获发明专利等自主知识产权二十多项。 作为第一作者，已由中国高等教育出版社、清华大学出版社、中国电力出版社出