陈翔

       陈翔博士，师从丁坤教授，毕业于河海大学机电工程学院。现为硕士生导师，长期从事光伏系统精密建模、智能运维与性能评估研究，以下为个人科研经历简要表述：

  （1）学术产出与行业认可度

陈翔博士累计发表论文20余篇，在《Applied Energy》、《Energy》、《Energy Conversion and Management》及《IEEE Transactions on Power Electronics》等能源与电力领域中科院一区Top期刊发表SCI论文11篇，其中，以第一作者身份发表5篇，第二作者（导师第一作者）身份发表2篇。相关研究成果在学术界产生积极影响，论文累计被引280余次（单篇最高被引达62次），关于参数辨识稳定性及健康评估的研究获多位国际知名学者正面评价。凭借在可再生能源领域的持续创新，陈翔先后荣获2025年江苏省数字经济学会科学技术奖二等奖（科技进步奖，排名4）、2024年度江苏省可再生能源科学技术奖二等奖（科技进步奖，排名5）以及2022年江苏省可再生能源学会技术进步奖二等奖（排名6），其学术素养与科研创新能力获得行业界的一定认可。此外，相关研究成果获授权发明专利7项，形成涵盖机理建模、故障诊断至系统开发的完整技术布局。

（2）课题主持与项目执行力

陈翔博士具备良好工程实践与管理素养，作为负责人主持常州市科技项目、地区博士后联合培养等4项纵横向课题。作为核心骨干，深度参与国家自然科学基金面上项目及多项大型企业委托（如中国长江电力股份有限公司、国网江苏电科院）重大横向课题（单项经费达268.63万元）。通过对分布式、西南山地及北方荒漠等多类型电站实地考察，陈翔博士深刻理解高温、高海拔、强积尘等极端环境对光伏系统出力的影响作用，具备处理复杂信号数据的实战能力。与华能集团清洁能源技术研究院、中国长江三峡集团等单位保持良好合作关系，围绕光伏电站运行状态监测与故障分析开展相关调研与技术交流。

  （3）研究内容简介

课题组已建成完善分布式光伏阵列户外实证平台，如图1所示，平台配备高精度太阳能气象站、I-V曲线扫描系统及具备运行数据采集功能的并网逆变器，可实现辐照、温度、电流、电压及I-V曲线等多源运行数据的同步采集。依托现有高性能计算工作站与自主开发的数据分析程序，课题组能够开展复杂工况下光伏阵列运行状态分析、I-V特征动态演化研究及故障参数反演算法验证。

图1 分布式光伏阵列性能测试系统

基于光伏电池双二极管方程与反偏特性构建了光伏阵列仿真模型，揭示了阴影、老化等失配工况下I-V特性与模型参数的动态耦合规律，为热斑光-电-热耦合建模奠定机理基础。在此基础上，提出了融合功率匹配与改进水流优化算法的两阶段参数反演方法，实现了复杂工况下模型参数的高精度在线辨识。相关成果发表于《Applied Energy》《Energy Conversion and Management》等中科院一区Top期刊，为本项目热斑关键参数动态演化与稳定反演研究提供了理论支撑与验证手段。

图2 光伏阵列理论建模及模型参数辨识：(a) 光伏阵列故障建模；(b) I-V曲线实时计算；(c) 模型参数在线反演

提出了基于变分模型分解与混沌性分析的功率数据预处理方法，结合改进型极限学习机实现了光伏发电功率精准预测，并开发了超短期在线预测算法系统。同时，通过I‑V曲线校正、图像转换及神经网络建模，建立了故障特征与类型、严重程度间的映射关系，实现了多种故障的精准诊断与定量分析。上述研究为多源数据扰动处理和故障特征稳定提取提供了有效手段，为热斑扩散过程中的参数演化与特征表征奠定了方法基础，相关成果发表于《Energy》《Applied Energy》等中科院一区Top期刊。

图3 光伏阵列功率序列及I-V数据预处理及特征提取方法

建立了基于I‑V曲线特征的光伏阵列故障诊断体系，实现故障预诊断、分类与严重程度评估，并明确短路电流、开路电压等特征参数与故障类型的映射关系。进一步，针对局部阴影遮挡，构建了数据驱动的I‑V曲线快速建模及遮挡程度评估方法，提出热斑电池片温度估算技术。同时，揭示了I‑V特征与空间故障分布的关联规律，为热斑扩散路径分析和故障区域动态定位提供了方法支撑。相关成果发表于《IEEE Transactions on Power Electronics》等中科院一区Top期刊。

图4 基于I-V曲线特征提取的光伏阵列故障诊断

基于故障预测与健康管理理论，构建了光伏阵列健康等级体系，提出采用豪斯多夫距离的健康指数，并融合深度置信网络与三角模糊隶属函数，实现健康状态与等级间的概率映射评估。在此基础上，进一步提出基于I‑V曲线转换的健康状态评估方法，通过标准化处理和欧氏距离替代，在保持精度的同时显著降低计算复杂度。同时，团队还开展了钙钛矿光伏缺陷管理、轻量化迁移学习故障诊断及户外长期测试等拓展研究，验证了复杂工况下I‑V特征的稳定表征能力。相关成果为热斑扩散过程中故障参数与运行状态间的概率关联分析提供了重要理论基础，发表于《Energy》等中科院一区Top期刊。

图5 基于健康/故障I-V曲线差异化分析的光伏阵列健康状态评估

  （4）代表性学术成果

• SCI论文

[1] Chen X, Jiang M, Li Q, et al. Health indicator construction and health status evaluation for the photovoltaic array based on the current–voltage curve conversion[J]. Energy, 2025, 317: 134490.（中科院一区Top，IF=9.4）

[2] Chen X, Jiang M, Ding K, et al. Fault Prediagnosis, Type Identification, and Degree Diagnosis Method of the Photovoltaic Array Based on the Current-Voltage Conversion[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2024, 39(10): 13588-13601.（中科院一区Top，IF=6.5）

[3] Chen X, Ding K, Yang H, et al. Research on real-time identification method of model parameters for the photovoltaic array[J]. Applied Energy, 2023, 342: 121157.（中科院一区Top，IF=11）

[4] Chen X, Ding K, Zhang J, et al. A two-stage method for model parameter identification based on the maximum power matching and improved flow direction algorithm[J]. Energy Conversion and Management, 2023, 278: 116712.（中科院一区Top，IF=10.9）

[5] Chen X, Ding K, Zhang J, et al. Online prediction of ultra-short-term photovoltaic power using chaotic characteristic analysis, improved PSO and KELM[J]. Energy, 2022, 248: 123574.（中科院一区Top，IF=9.4）

[6] Ding K, Chen X, Jiang M, et al. Feature extraction and fault diagnosis of photovoltaic array based on current-voltage conversion[J]. Applied Energy, 2024, 353: 122135.（中科院一区Top，IF=11）

[7] Ding K, Chen X, Weng S, et al. Health status evaluation of photovoltaic array based on deep belief network and Hausdorff distance[J]. Energy, 2022, 262: 125539. （中科院一区Top，IF=9.4）

[8] Yang H, Ding K, Chen X, et al. Fast simulation modeling and multiple-PS fault diagnosis of the PV array based on I-V curve conversion[J]. Energy Conversion and Management, 2024, 310: 118467.（中科院一区Top，IF=10.9）

[9] Jiang M, Ding K, Chen X, et al. CGH-GTO method for model parameter identification based on improved grey wolf optimizer, honey badger algorithm, and gorilla troops optimizer[J]. Energy, 2024, 317: 118847.（中科院一区Top，IF=9.4）

[10] Jiang M, Ding K, Chen X, et al. Research on time-series based and similarity search based methods for PV power prediction[J]. Energy Conversion and Management, 2024, 315: 118391.（中科院一区Top，IF=10.9）

[11] Li Q, Xu H, Chen X. Physics-informed failure mechanism for hydraulic pumps: state-of-the-art review, challenges and trends[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2026, 165: 116610.（中科院一区Top，IF=16.3）

[12] Zhang J, Liu Y, Li Y, Chen X, et al. An I-V characteristic reconstruction-based partial shading diagnosis and quantitative evaluation for photovoltaic strings[J]. Energy, 2024: 131480.（中科院一区Top，IF=9.4）

[13] Ding L, Li Q, Chen X. Short-Term Photovoltaic Power Prediction Based on FCformer-BiTCN Method[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 2025.（中科院二区，IF=4.5）

[14] Rehman A U, Ding K, Zhang J, Chen X. An extensive study on investigating the heterojunction compatibility of novel charge transport materials, defect management and design optimization for high-performance lead-free CsSnI₃-based perovskite solar cells[J]. Solar Energy, 2025, 286: 113191.（中科院二区，IF=6.6）

[15] Su Y, Ding K, Wu H, Chen X, et al. Comprehensive Fault Analysis in PV Arrays: From Pre-Diagnosis to Severity Evaluation via Current-Voltage Conversion[J]. IEEE Sensors Journal, 2025.（中科院三区，IF=4.5）

[16] Liu L, Li Q, Chen X. New lightweight dual-attention transfer learning network for gearbox fault diagnosis[J]. IEEE Sensors Journal, 2025. （中科院三区，IF=4.5）

[17] Chen Q, Ding K, Chen X, et al. An Improved Black-Winged Kite Algorithm for High-Accuracy Parameter Identification of a Photovoltaic Double Diode Model[J]. Machines, 2025, 13(8): 706.（中科院三区，IF=2.5）

• 授权专利

[18] 丁坤, 陈翔, 杨泽南, 张经炜, 李喆雨, 刘永杰. 一种光伏功率超短期在线预测方法[P]. 中国: ZL 2021 1 1021359.3, 2023-09-15.（发明专利）

[19] 吴佳兵, 丁坤, 陈翔, 刘永杰, 陈富东. 一种光伏组件工作模式可控的户外测试平台[P]. 中国: ZL 2019 2 1051285.6, 2020-02-04.（实用新型）

[20] 丁坤, 李元良, 陈富东, 陈翔, 吴佳兵. 一种光伏阵列故障参数辨识方法[P]. 中国: ZL 2019 1 0308681.0, 2022-08-12.（发明专利）

[21] 李元良, 丁坤, 陈富东, 陈翔, 吴佳兵. 一种光伏阵列故障状态的快速建模方法[P]. 中国: ZL 2019 1 0308741.9, 2022-08-12.（发明专利）

[22] 丁坤, 刘永杰, 张经炜, 陈翔, 黎彰, 李喆雨. 基于光伏组件I-V曲线的热斑电池片温度估算方法、装置及存储介质[P]. 中国: ZL 2020 1 0882395.8, 2022-08-02.（发明专利）

[23] 李元良, 丁坤, 陈富东, 陈翔, 吴佳兵. 一种基于IV曲线扫描的光伏阵列故障诊断方法[P]. 中国: ZL 2018 1 0775440.2, 2019-08-06.（发明专利）

担任SCI期刊《Machines》的青年编委；担任《Energy》、《Energy Conversion and Management》及《IEEE Transactions on Power Electronics》等能源与电力领域顶刊的审稿人。