温和 教授

温和，湖南大学电气与信息工程学院教授、博士生导师，IEEE Senior Member，入选湖南省科技创新领军人才、湖湘青年英才，获湖南省自然基金杰出青年基金资助。主要从事电气测量与信号处理、工业智能检测等方面的科研和教学工作。

主持完成JW科技委GF创新项目、国家自然科学基金项目、教育部-中国移动科研基金项目、国家电网科技项目、南网重点科技项目等30余项课题研究，在国际高水平期刊发表了100余篇相关论文，获得了50项发明专利授权。

推动科研成果与生产实际相结合，取得了一系列原创性成果，取得了较好的经济社会效益。研发的电能计量检定装置、三相谐波电能表、木材缺陷检测系统、噪声与振动监测系统等成果在国电投五凌电力、国网江西公司、南网贵州公司、电测仪表上市企业等获推广应用，获湖南省科技进步一等奖、中国创新挑战赛（湖南）金点子奖（大赛最高奖项）、国家电网科技进步奖二等奖等科技奖励。

办公室：湖南大学电气楼附309

联系邮箱：he_wen82@126.com

博士生招生：电气工程、能源与动力工程专业

硕士生招生：电气工程、能源与动力工程、控制科学与工程、电子信息工程专业，欢迎加入我们团队！

一、教书育人

担任本科生课程《电气测量技术》、《误差理论与数据处理》、《科学与工程计算》等课程授课教师，指导测控技术与仪器专业《专业综合设计》。带领团队将科研成果转化为本科生《电气测量技术》、《测控系统工程设计》等课堂教学内容，将研发的三相电能表、谐波分析仪等仪器产品向本科生开放，通过实验教学、各级大学生创新训练项目和课程设计，培养学生创新意识和动手能力。

将海外科研合作伙伴的优势资源导入人才培养过程中，将领域权威专家请进来，帮助学生走出去，引导学生关注国际学术前沿。邀请麻省理工学院教授、美国工程院院士James Kirtley、美国德州农工大学教授Laszlo Kish、意大利米兰理工教授Alessandro Ferrero、日本中央大学教授小林一哉等专家来校交流，举办了20 余场仪器与测量领域的高水平学术报告，扩大了研究生学术视野，增强了学生对所从事研究的自信。

主持建设湖南省“智能电气测量与控制技术研究生培养创新实践基地”，探索校企深度融合的“教-学-做”一体化实践教育模式，提升研究生创新实践能力。近5年指导的博士生中5人获得国家留学基金委公派出国留学资助，硕士生获全国研究生智慧城市创意与设计大赛三等奖、湖南省研究生电子设计竞赛三等奖等，指导研究生2人获湖南大学优秀硕士论文，1人被评为湖南省优秀毕业生。

二、工作经历

2019.1-                    湖南大学电气与信息工程学院，教授、博导

2016.4-2016.4         美国Missouri University of Science and Technology，访问学者

2013.4-2018.12       湖南大学电气与信息工程学院，副教授

2012.11-2012.11     捷克VSB – Technical University of Ostrava，访问学者

2011.8-2012.8         美国Texas A & M University，访问学者

2010.1-2013.10       北京航空航天大学，博士后

2009.10-2013.3       湖南大学电气与信息工程学院讲师

三、教育背景

2004.9-2009.9         湖南大学控制科学与工程专业，博士

2000.9-2004.6         湖南大学自动化专业，本科

四、学术兼职

lIEEE高级会员

l“智能电气量测与应用技术湖南省重点实验室”副主任

l教育部高等学校仪器类专业教学指导委员会协作委员

l中国仪器仪表学会电磁测量信息处理仪器分会理事

l中国通信学会天线与射频专委会委员

l中国机械工业教育协会仪器学科教学委员会委员

l湖南省仪器仪表学会常务理事

l测量与仪器领域最有影响力SCI期刊IEEE Trans on Instrumentation and Measurement的Associate Editor

lSCI期刊Fluctuation and Noise Letters的编委

lSCI期刊Journal of Sensors的编委

lSCI期刊Applied Sciences-Basel专刊特邀编委

lEI期刊《湖南大学学报 自然科学版》青年编委

l中国科技核心期刊《中国测试》编委

l2013年物理信息热点问题国际研讨会（HoTPI 2013）大会主席

l2018 年The 8th International Conference on Unsolved Problems on Noise(波兰，格坦斯克)程序委员会委员

l2019 年Photonics & Electromagnetics Research Symposium 2019（中国，厦门）程序委员会委员

五、奖励荣誉

l2021年入选湖南省科技创新领军人才

l2020年获国家电网科技进步奖二等奖（排名第2）

l2019年获湖南省自然基金杰出青年基金资助

l2016年入选湖南省“湖湘青年英才”支持计划

l2018年获湖南省科技进步奖一等奖（排名第2）

l2016年获湖南省教学成果一等奖（排名第2）

l2017年获中国创新挑战赛（湖南）金点子奖（大赛最高奖项）

l2016年湖南大学教学标兵

l2014年湖南大学讲课比赛一等奖

六、团队重点科研方向简介

（1）电气测量基础理论

  电力电子设备复杂瞬态过程产生的扰动使电网信号发生严重畸变。快速傅里叶变换（FFT）效率高但存在固有的频谱泄漏和栅栏效应，导致参数估计误差大，无法满足电网针对性监测和精准治理需求。我们以抑制畸变频谱泄漏为突破点：①建立了高性能窗函数设计新方法，提出梯形卷积优化窗，提出了适合加性稳态畸变信号的三谱线插值FFT频率和幅值估计算法，该方法在49.5-50.5Hz波动下的频率估计偏差比IEEE Fellow、仪器测量学会副主席Dario Petri提出的双谱线插值算法减少约1个数量级；②构建了信号复频谱叠加干扰模型，提出了面向振荡衰减信号的复频域插值算法，该方法在0-100dB白噪声影响下的振荡频率估计均方根误差比IEEE Fellow、国际神经网络学会主席Danilo P. Mandic提出的智能傅里叶变换提升约10dB，攻克了强噪声影响下畸变电网信号频谱精准辨识与动态频率测量难题。IEEE Fellow、美国工程院院士YiLu Liu教授评价我们的三谱线插值FFT算法“improve the frequency measurement accuracy”。IEEE Fellow、原澳大利亚能源研究所所长V. G. Agelidis教授评价我们的方法“useful under noisy conditions”。

（2）电能质量与电能计量仪器

  环境温湿度、磁场和动态负载等多因素同时作用下的电能表性能可能退化，直接影响电能交易的公平合理性。然而现有电能计量检测手段主要适合于单一因素下的性能评估。针对复杂工况下电能计量性能评估的迫切需求，我们发明了基于泰勒展开的有功功率快速测量方法，建立了计及谐波与闪变的电能计量方法及误差综合评估模型，提出了计量性能检测中微弱信号电连接干扰模型及测量方法，构建了检定标准源输出电压反馈控制策略及装置，攻克了功率放大器因幅频特性限制无法准确输出动态畸变信号的技术难题。IEEE Fellow、TEMC原副主编David Pommerenke评价我们的微弱信号电连接干扰模型“widely adopted in PIM analyzers”。成果应用于国网江西电科院生产的动态电能计量检测装置中，华东计量测试研究院的检测结果表明：电能计量评估稳态误差范围±0.05%，动态误差范围±0.2%，已在深圳、郑州等电测仪表领域的上市企业推广应用。

（3）噪声与振动测量技术

  水电机组运行过程中，不同部件之间互相影响，水力、机械、电气因素相互耦合，使得水电机组运行过程呈现高度非线性、非平稳和时变等特性，难以对其精确建模。同时，由于水轮机运行工况复杂，水头变化幅度较大，故障的诱因涉及多种不确定因素，导致目前人们仍未完全了解水电机组故障产生机理，无法精确刻画故障演化过程。针对水电机组运行状态监测与分析的迫切需求，我们设计宽频弱幅值声音信号滤波与调理电路，建立多路分布式高分辨率声音采集方案，提出多重匹配同步压缩的水电机组故障特征提取方法，建立基于机器学习的实时声纹与振动识别、故障预警方法，研发的水电机组声音与振动智能巡检系统在国电投五凌电力多个水电机组部署。

（4）电测数据智能分析

  台区线损率电网企业经济运行管理水平和供电企业经济效益的综合反映，是电网企业的一项重要经济技术考核指标，也是衡量营销线损精益化管理水平的重要标志，随着电力体制改革的逐步深化，“减税降费”力度进一步加大，导致企业经营压力增大，所得利润逐步减少，因此如何降台区线损低，减少电能损失然，提升企业效益是一个亟需深入研究。我们构建了基于台区特征指标的神经网络算法模型，编写程序构建理论线损测算模型，并结合台区大量数据模型训练，不断改进、完成台区线损测算模型；通过修改特定参数信息，现有管理条件不改变，测算改造后的台区线损率，再根据高损台区改造实施后线损结果与测算值比较，进而验证台区线损测算模型精准性，成果在国网江西计量中心、国网湖南张家界供电局等单位应用。

（5）图像与视频智能分析

  以机器视觉技术为基础，应用木材图像数字化处理和木材图像特征提取，对木材进行自动化筛选的技术，构建针对木材的机器视觉图像快速处理技术，提出基于图像处理和模式识别的木材瑕疵快速定位技术，计算缺陷木材位置信息和木材的缺陷面积，将缺陷木材的缺陷面积与不同缺陷等级的缺陷面积阈值做对比，实现缺陷木材的等级分类。

七、部分科研项目

[1] 湖南省科技创新领军人才，2021RC4020，湖南省科技厅

[2] 新型窗函数与改进FFT 电气参数测量方法，2019JJ20001，湖南省自然科学基金杰出青年基金

[3] 面向R46的电能表动态综合误差评价方法及应用研究，南网贵州电网公司科技项目

[4] 中广核新能源加加光伏电站及加加食品集团股份有限公司电能量消耗分析与计量装置运行性能试验评价，中广核新能源（长沙）公司

[5] 用户窃电行为辨识方法及反窃电检测方法研究，国网江西省电力有限公司电力科学研究院科技项目

[6] TMR电流传感器的外围电路加工与测试，国网江西省电力有限公司电力科学研究院科技项目

[7] 计量自动化现场微功率无线通信检测方法及设备研究，南网贵州电网公司（凯里供电局）科技项目

[8] 面向包络提取的加窗泰勒-傅里叶变换及其在电压闪变检测中的应用研究，国家自然科学基金（61771190）

[9] 湖湘青年英才支持计划（2016RS3024），湖南省科技厅，30万元

[10] 电能表综合误差评估方法研究，国家电网江西省电力公司电力科学研究院项目

[11] 5G移动通信无线传输关键技术研究与评估，子任务五：大规模天线系统互调干扰及测试方法，教育部-中国移动科研基金项目（MCM20150101）

[12] 基于改进FRF估计的电流互感器多频率动态同步测试关键技术研究，国家自然科学基金（61370014）

[13] 伞状余弦卷积优化窗及宽频带频率响应函数估计方法研究，中国博士后科学基金特别资助项目（2012T50033）

[14] 梯形卷积优化窗与改进频率响应函数估计方法研究，2011-2013，国家自然科学基金（61002035）

八、部分论文

[1] Xianfu Lin, Yupeng Liu, Jingrong Yu, Ruoxue Yu, Junhao Zhang, He Wen. Stability Analysis of Three-phase Grid-Connected Inverter Under the Weak Grids with Asymmetrical Grid Impedance by LTP Theory in Time Domain, International Journal of Electrical Power and Energy Systems. Accepted, 2022.4.

[2] Xianfu Lin, Yizhang Wen, Ruoxue Yu, Jingrong Yu, He Wen. Improved Weak Grids Synchronization Unit for Passivity Enhancement of Grid-Connected Inverter, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics. 10.1109/JESTPE.2022.3168655

[3] Yawen Tan, Kai Wang, Lanlan Wang, He Wen. Effcient FFT Based Multi Source DOA estimation for ULA. Signal Processing, 189 (2021) 108284：1-8.

[4] Jingrong Yu, Ruoxue Yu, He Wen, Xianfu Lin, Kai Hu. Simplified SVPWM-Based SoC Balancing Strategy for Three-phase Cascaded H-bridge Multilevel Converter in Off-grid Energy Storage Systems. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 2021, Accepted.

[5] Kai Wang, He Wen, Guoqing Li and Lanlan Wang. Iterative Two-point Interpolated DFT Algorithm for Accurate Frequency Estimation. IEEE Transactions on Power Delivery, 2021 Accepted.

[6] Kai Wang, Shan Liu, Lanlan Wang, Janusz Smulko, He Wen. Novel Interpolation Method of Multi-DFT-Bins for Frequency Estimation of Signal with Parameter Step Change, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2022, 71, Article Sequence Number: 6500914, pages 1-14.

[7] Zhongzong Yan, He Wen. Performance Analysis of Electricity Theft Detection for the Smart Grid: An Overview, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2022, 71, Article Sequence Number: 2502928, pages 1-28. DOI: 10.1109/TIM.2021.3127649

[8] Xianfu Lin, Jingrong Yu, Ruoxue Yu, Junhao Zhang, Zhongzong Yan, He Wen. Improving Small-Signal Stability of Grid-Connected Inverter under Weak Grid by Decoupling Phase-Lock Loop and Grid Impedance. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2022, 69(7): 7040-7053.

[9] Chengcheng Li, Junhao Zhang, He Wen. Accurate and Fast Amplitude Estimation of Signal Distorted by Noise and Harmonics for Control of VSI. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2021, 68(12):12584-12594

[10] Zhongzong Yan, He Wen. Electricity Theft Detection Base on Extreme Gradient Boosting in AMI. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2021, vol 70, Article Sequence Number: 2504909.

[11] Jian Song, Junhao Zhang, He Wen. Accurate Dynamic Phasor Estimation by Matrix Pencil and Taylor Weighted Least Squares Method. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2021, vol 70 Article Sequence Number: 9002211.

[12] Xianfu Lin, He Wen, Jingrong Yu, Ruoxue Yu. Adverse Influence of PLL on the Bus Voltage Feed-forward with Band Pass Filter under Harmonic and Unbalance Condition. IEEE Transactions on Power Delivery, 2021, 36(2): 1233-1236

[13] Tong Wu, Ying Jun Zhang, He Wen. Voltage Stability Monitoring Based on Disagreement-based Deep Learning in a Time-Varying Environment, IEEE Transactions on Power Systems, 2021, 36(1): 28-38.

[14] Kai Wang, He Wen, Li Xu, and Lanlan Wang. Two Points Interpolated DFT Algorithm for Accurate Estimation of Damping Factor and Frequency, IEEE Signal Processing Letters, 2021, vol. 28, pp. 499-502.

[15] Kai Wang, He Wen, and Guoqing Li, Accurate Frequency Estimation by Using Three Points Interpolated DFT Based on Rectangular Window, IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2021, 17(1): 73 – 81.

[16] Junhao Zhang, Lu Tang, Alessandro Mingotti, Lorenzo Peretto, He Wen, Chengcheng Li. Noise Analysis on Frequency Shifting and Filtering Algorithm-Based Phasor Estimator. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2020, 69(9): 6739 - 6747.

[17] Junhao Zhang, Lu Tang , Alessandro Mingotti , Lorenzo Peretto , He Wen. Analysis of White Noise on Power Frequency Estimation by DFT-based Frequency Shifting and Filtering Algorithm, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2020, 69(7): 4125-4133.

[18] Kai Wang, He Wen, Wensi Tai and Guoqing Li, Estimation Of Damping Factor And Signal Frequency For Damped Sinusoidal Signal By Three Points Interpolated DFT, IEEE Signal Processing Letters, 2019, 26(12): 1927-1930.

[19] Huiping Yang, He Wen, TDR Prediction Method for PIM Distortion in Loose Contact Coaxial Connectors, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2019, 68(12): 4689-4693.

[20] Junhao Zhang, Lu Tang, He Wen. Improved Smoothing Frequency Shifting and Filtering Algorithm for Harmonic Analysis with Systematic Error Compensation. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2019, 66(12): 9500-9509.

[21] Huiping Yang, Liang Zhu, Feng Gao, Jun Fan, He Wen, Measurement and Analysis of Passive Intermodulation Induced by Additional Impedance in Loose Contact Coaxial Connector, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 2019, 61(6): 1876 – 1883.

[22] Zhikang Shuai, Junhao Zhang, Lu Tang, Zhaosheng Teng, He Wen. Frequency Shifting and Filtering Algorithm for Power System Harmonic Estimation. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2019, 15(3): 1554 - 1565.

[23] Chao Ma, He Wen, Jiyu Wu, Yihong Qi. Horizontally Polarized Antenna for Calibration of a Multiple Probe Antennas Measurement System, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 60(5):1198-1206, 2018.

[24] Huiping Yang，He Wen, Yihong Qi, Jun Fan, An Equivalent Circuit Model to Analyze Passive Intermodulation of Loose Contact Coaxial Connectors, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 60(5):1180-1189, 2018.

[25] He Wen, Huiping Yang， Haoyun Kuang, Xu Qin, Guanyu Cai, Global Threshold Prediction of Multi-carrier Multipactor with Time Distribution and Material Coefficients, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 60(5):1163-1170, 2018.

[26] He Wen, Junhao Zhang, Wenxuan Yao, Lu Tang. FFT-based Amplitude Estimation of Power Distribution Systems Signal Distorted by Harmonics and Noise. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2018, 14(4): 1447 – 1455

[27] He Wen, Chengcheng Li, Wenxuan Yao. Power System Frequency Estimation of Sine-wave Corrupted With Noise By Windowed Three-point Interpolated DFT. IEEE Transactions on Smart Grid, 2018, 9(5): 5163 – 5172

[28] He Wen, Chengcheng, Li, Lu Tang. Novel Three-Point Interpolation DFT Method for Frequency Measurement of Sine-Wave，IEEE Transactions on Industrial Informatics, 13(5): 2333 - 2338, 2017

[29] He Wen, Junhao Zhang, Zhuo Meng, Siyu Guo, Fuhai Li, Yuxiang Yang. Harmonic Estimation Using Symmetrical Interpolation FFT Based On Triangular Self-Convolution Window. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 11(1):16-26, 2015.

[30] He Wen, Da Cheng, Zhaosheng Teng, Siyu Guo, Fuhai Li. Approximate Algorithm For Fast Calculating Voltage Unbalance Factor Of Three Phase Power System. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2014, 10 (3): 1799-1805.

[31] He Wen, Siyu Guo, Zhaosheng Teng, Fuhai Li, Yuxiang Yang. Frequency estimation of distorted and noisy signals in power systems by FFT-based approach. IEEE Transactions on Power Systems, 2014, 29 (2): 765- 774.

[32] He Wen, Zhaosheng Teng , Yong Wang , Yuxiang Yang. Optimized Trapezoid convolution windows for harmonic analysis, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2013, 62(9):2609-2612.

[33] He Wen, ZhaoSheng Teng, Yong Wang, Bo Zeng. Spectral correction approach based on desirable sidelobe window for harmonic analysis of industrial power system. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2013, 60(3): 1001-1010.

[34] He Wen, Zhaosheng Teng, Yong Wang, Bo Zeng, Xiaoguang Hu, Simple interpolated FFT algorithm based on minimize sidelobe windows for power-harmonic analysis, IEEE Transactions on Power Electronics, 2011, 26(9):2570-2579.

[35] He Wen, ZhaoSheng Teng, Siyu Guo. Triangular self-convolution window with desirable sidelobe behaviors for harmonic analysis of power system. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2010, 59 (3): 543-552.