导师简介
如果你想申请英国曼彻斯特大学 电气与电子工程学系博士，那今天这期文章解析可能对你有用！今天Mason学长为大家详细解析曼彻斯特大学的Prof. Barnes的研究领域和代表文章，同时，我们也推出了新的内容“科研想法&开题立意”，为同学们的科研规划提供一些参考，并且会对如何申请该导师提出实用的建议！方便大家进行套磁！后续我们也将陆续解析其他大学和专业的导师，欢迎大家关注！
Mike Barnes为英国曼彻斯特大学电气与电子工程学院功率转换组教授，同时隶属于该校动力部门。其教育背景均来自英国华威大学，1993年获BEng学位，1998年获PhD学位，毕业后先于华威大学担任研究助理，后任讲师，1997年加入曼彻斯特理工学院（UMIST，现曼彻斯特大学）任电力电子方向讲师，逐步晋升为教授。
研究分析
- 《Stability and Synchronisation of MMC-HVDC Systems Using SRF and Inertia-based PLLs》发表于2026年该论文以Modular Multilevel Converter（MMC）型HVDC系统为研究对象，重点围绕Synchronous Reference Frame（SRF）与惯性型锁相环（PLL）这一核心技术，探究MMC-HVDC系统的同步与稳定性问题，面向弱电网或复杂工况下MMC-HVDC系统易失稳、同步性能下降的痛点展开理论研究，属于电力系统与电力电子交叉的基础控制类研究，可为工程控制策略提供重要的理论依据。
- 《Hardware Measurement of MMC Time Delay and its Impact on the Stability of Grid-connected MMC-HVDC Systems》于2025年发表在International Journal of Electrical Power & Energy Systems期刊文章核心围绕MMC、Time Delay、HVDC System、Delay Time、Time Delay System等关键方向，聚焦MMC实际硬件时延测量及时延对并网系统稳定性的影响，研究从纯理论建模转向硬件实测，更贴近工程实际，明确了时延来源、时延量级及时延对系统小信号稳定性的影响机制，为MMC-HVDC控制器参数设计、时延补偿算法提供了坚实的实验支撑，构成了“建模—实测—稳定性分析”的完整学术链路，是可信度较高的工程类研究。
- 《Mitigating Converter Thermal Stress in PMSG Wind Turbines Using Enhanced Control Strategy and Reduced Order Modelling》于2025年发表在IEEE Transactions on Energy Conversion期刊文章以Control Strategy、Thermal Stress、PMSG Wind Turbines为核心研究重点，聚焦永磁同步发电机（PMSG）风机变流器热应力抑制这一主题，面向海上/陆上风电机组变流器长期运行的可靠性问题，采用改进控制策略与降阶建模的方法，在不显著提升硬件成本的前提下有效降低器件热应力，直接关系到变流器寿命、故障率与运维成本，具有明确的工程应用价值，属于可再生能源发电与电力电子器件应用层面的重点研究。
- 《Optimal Coordinated Control of Distributed Energy Storage Systems using Model Predictive Control》于2025年收录于IET Poering Net Zero Conference会议论文集文章核心围绕Model Predictive Control（MPC）、Distributed Energy Storage、Energy Storage System等方向，探究基于模型预测控制的分布式储能系统最优协调控制问题，聚焦电网侧大规模储能的调度与协同控制需求，利用MPC技术处理多约束、多目标优化问题，实现储能充放电策略的优化设计，服务于智能电网、净零能耗电网与高比例可再生能源系统的建设，属于储能系统与电网运行控制相结合的应用类研究。
（二）科研项目分析
- Interfacing Next-Generation Grid-Scale Storage to the Electrical Power Network（Inter-Storage）项目实施时间为2022年9月1日至2024年8月31日，研究方向聚焦电网级储能与电力网络接口、监控控制、电网支撑、飞轮储能（Flywheel）等领域，是一项以Barnes为核心负责人的储能并网应用类项目，重点关注下一代储能技术如何安全、高效、稳定接入现有电网，与上述分布式储能MPC协调控制、电网稳定性相关论文形成了直接的支撑关系，实现了理论研究与工程实践的联动。
研究想法
结合Mike Barnes教授的研究方向与领域发展趋势，提出3个贴合其研究体系的原创研究想法，均围绕电力电子与可再生能源、电网融合的核心问题展开：
- 针对海上风电MMC-HVDC系统的时滞问题，结合边缘计算技术，设计基于边缘节点的分布式PLL同步控制策略，减少系统传输时滞对稳定性的影响，同时降低中心控制单元的运算负荷，适配海上风电远海部署的工程场景。
- 融合数字孪生技术，构建PMSG风机变流器热应力与机械应力的耦合仿真模型，结合强化学习优化控制策略，实现变流器全生命周期的热应力动态调控，进一步提升风机变流器的运行可靠性。
- 研究基于混合储能的FACTS装置优化配置方案，将飞轮储能与电化学储能结合，通过模型预测控制实现二者的功率协调，提升FACTS装置对智能电网的电压与频率调节能力，适配高比例可再生能源并网后的电网特性。
申请建议
1. 学术背景与成绩准备
- 申请者需具备电气与电子工程、电力电子、电气工程及其自动化等相关专业的本科/硕士学历，本科及硕士阶段核心课程（电力电子、电力系统分析、电机学、控制理论等）需保持优异成绩，建议本科均分不低于85/100，硕士均分不低于Merit（英制）或同等水平。
2. 科研与实践经历准备
- 需具备电力电子或电力系统相关科研经历，如参与过变流器设计、HVDC系统仿真、新能源并网控制、储能系统优化等课题；
- 有Matlab/Simulink、PSCAD等电力系统仿真软件使用经验者优先；
- 若有相关工程实践（如电力设备企业研发、电网公司实习）经历，可增加申请竞争力。
3. 研究计划书准备
- 研究方向需紧密贴合教授的核心研究领域，可从MMC-HVDC系统优化、海上风电电力电子装置控制、储能与电网接口技术、FACTS装置研发等方向切入；
- 计划书需明确研究问题、研究方法、创新点及预期成果，字数控制在2000-3000字，需结合教授近期发表的论文（如MMC-HVDC、变流器热应力相关）设计研究内容，体现对其研究的深入理解。
4. 文书与推荐信准备
- 个人陈述（PS）需清晰阐述自身的科研兴趣、学术经历及未来研究规划，重点说明为何选择Mike Barnes教授及曼彻斯特大学，体现自身与教授研究方向的匹配度；
- 推荐信需由2名熟悉申请者科研能力的导师撰写，优先选择电力电子/电力系统领域的教授或副教授，推荐信需突出申请者的科研潜力、学术能力及团队协作能力。
博士背景
Blythe，985电气工程硕士，后毕业于香港科技大学电子及计算机工程学系博士学位。研究方向聚焦于电力电子与智能电网技术。在国际权威期刊《IEEE Transactions on Power Electronics》和《IEEE Transactions on Smart Grid》发表多篇论文。专注于开发新型高效率电力变换器和先进智能配电系统控制算法，熟悉香港PhD申请流程。
