一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 明兴莹 电气信息学院/电子信息 2020.09/2023.06 202022000205 亢庆林 电气信息学院/电子信息 2020.09/2023.06 202022000208 房蕾 电气信息学院/控制科学与工程 2021.09/2024.06 202121000171 龚旭辉 电气信息学院/能源动力 2021.09/2024.06 202122000146 罗华林 电气信息学院/电子信息 2021.09/2024.06 202122000107 吴磊 电气信息学院/控制科学与工程 2020.09/2023.06 202021000141 李婷玉 电气信息学院/电子信息 2020.09/2023.06 202022000219 荆浩婕 电气信息学院/电子信息 2020.09/2023.06 202022000228 吴佳航 电气信息学院/能源动力 2021.09/2024.06 202122000131 王潇 电气信息学院/能源动力 2021.09/2024.06 202122000136 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 李红伟 电气信息学院/电气工程 教授 综合能源系统、智能电机控制、油田用电设备控制系统设计及节能技术等 刘强 电气信息学院/控制工程 讲师 四、项目简介 随着我国“双碳”目标的提出，风力发电迎来新的机遇；国家能源局数据显示，计划到2030年我国风电装机容量将达到8亿千瓦以上；工信部近日指出，打造绿色低碳产品供给体系，需进一步加大国产风机、节能电机等装备供给，完善中小型风电装备产业链。由此可见，“十四五”期间中小型风电产业需求巨大。 本项目通过优化垂直轴风轮和开关磁阻发电机本体结构，采用更加先进的发电控制策略和算法，经过模拟试验和现场运行，发电系统风能利用率提高20%、发电效率提高至80%以上，发电设备成本降低40%，起动能力和发电过程稳定性得到大幅增强，实现2m/s微风起动，将系统响应速度控制在1ms以内，输出电压波动率控制在1%以内。 本项目是以西南石油大学智能电机控制领域专家李红伟教授为主导，依托四川署信驱动科技有限公司为代工企业，团队既拥有6名专攻开关磁阻发电系统结构优化和先进控制策略的技术研发人员，又拥有8名熟练掌握财务分析和营销策划的财务人员，致力于高效垂直轴智能磁阻微风发电系统技术研发与财务销售全方位推进。 目前，实验样机经桂林电子科技大学工程实验中心检测合格，与达州市石桥镇签订产品意向合同50余万，产品受到当地群众一致好评，并入选《成都市科技局2022年技术创新研发项目》，衍生项目获得2022年度四川省科学技术奖提名，团队成员共申请发明专利8项，软件著作权11项，发表高水平论文5篇。 经过充分的市场调研，我们将我们的目标市场细分为用电难地区乡村振兴工程、市政节能照明工程、通信基站电力系统建设与改造、城乡智慧交通系统用电等。现阶段，本项目主要采取to B和to G的商业模式，借着“乡村振兴计划”和“十四五风电下乡政策”站稳脚跟，通过政府高校投标工程与其建立合作关系，然后面向中国电信等国企央企开展定制化风电设备销售与服务，借助产品技术优势和政策支持打开市场，潜在订单额超百亿。 项目通过出售核心产品、维修保养服务以及零部件销售的方式获取利润。计划在今年年底成立公司，首轮融资800万元，拟释放股权10%，其中400万元用于研发平台建设与产品研发。预计到2025年销售总营业额可达8000万元，净利润可达2400万元。 本项目可直接提供产品研发、安装维护、市场销售等近20个工作岗位，间接解决200多人的就业机会，实现中小型风力发电的产业化升级。通过企业与高校密切合作，实现产学研教相融合，引领高校新能源教育发展。

沃土股份倾力研制的创智互动终端（IPEI）集智能终端、智慧课堂和智囊服务于一体，通过创业活动直播、精品课程点播、远程实时互动等核心功能，打造一个多维度、高频次、终端化、智能化的创业垂直领域互联网教育平台，为各地创新创业公共服务平台、众创空间、创业学院开展“双创”工作提供助力，实现优质创业资源全国共享。

南京大学新型风电海水淡化系统基于中加政府合作项目和国家973计划项目，基础研究成果世界首创，领先全球，并具备完整自主知识产权。该系统提供一种适应风电特性、100%应用风电进行海水淡化的工业性生产成套装置，由新型低风速高效专用风机、藕合控制系统、电力变换系统和新型海水淡化装置4个部分构成。具有100%使用风电或风电与其他能源协同供电、淡水水质达到国家饮用水标准、能耗低等特点。本成套设备的与众不同之处是，可独立运行，不受电力等常规能源限制，无污染、低能耗、运行安全稳定可靠，生产规模可有机组合，适用性好，

研发的电外科器械适应于腔镜微创手术，具有主体直径小、多自由度、防粘连、绝缘绝热封装的优点，基于输出功率精确可调技术实现对组织的精确切割，使周围健康组织的损伤降到最低限度，达到切割速度快、止血效果好的目的，并实现闭环能量反馈控制新技术，可用于血管结扎和组织缝合。所研制的电外科管腔组织闭合器，能够实现功率自适应输出、闭合血管、淋巴管等管腔组织。

助力低碳清洁能源发展，保障海上风电可靠安全运行。

研究和开发大型全功率风电变流器成为全功率机组中的关键核心问题，针对大型风电全功率并联型变流器的大功率、大电流特点，围绕保证系统可靠性、提高系统稳定性、降低系统维护成本，本项目开展了大型风电变流器拓扑结构的研究，提出了一种电抗器并联、直流母线电容直连和变流器并联的拓扑结构来设计大型全功率风电变流器的电气结构，攻克了风电变流器积木化扩容技术。 针对大型风电变流器模块化并联结构，变流器控制复杂，控制实时性强的特点，开发出基于FPGA的微秒级多模块控制平台，突破变流器模块化制造技术瓶颈。建立了DSP控制器+RTLab半实物虚拟仿真平台，采用DSP控制器与RTLab半实物虚拟仿真平台对接可以对电力电子变换器系统进行半实物虚拟仿真，是目前国内外电力电子研究的先进手段。 以上成果发表在国内外重要期刊上，如IEEE transactions on Power Electronics , IET on Power Electronics ,电机工程学报等杂志，基于以上成果本课题组申请授权了多个发明专利和软件著作权，在上述全功率风力变流器技术研究的基础上，本课题组自主开发4MVA/3MW全功率模块化风电变流器, 已完成现场全功率测试，是目前国内最大的自主研发的全功率风电变流器。

技术成熟度：技术突破 本成套设备，以电供暖的各个电暖气为控制对象，以建筑内不同房间不同区域的取暖温度为控制参数，自下而上，组成了由单片机现场控制器（控制室单独使用PLC控制器）、PLC中间层算法控制器、工控机为上位机构成监控界面的DCS控制系统，从而实现分散控制集中管理的控制系统。此系统的目的在于替换传统水暖系统，利用合理科学的软件算法，实现节能、环保、减排的效果。设备兼具教学、实验、科研及实用的功能。 成果技术特点：本套装置由四个单片机组成现场控制器，一个PLC组成的控制室控制器，与中间层面的S7-300PLC控制系统，以及顶层监控层的工控机装置，统一安装到了一个整体的平台上。此平台便于实地集中实验、研究，也有利于集中编程与项目演示。 图1 设备实物图 图2 为智能控制系统电脑操作界面

Ø 石油生产的主要成本为电费，为了降低游梁式抽油机的使用成本，在风能资源比较好的地区可以采用风电互补供电系统有效降低对电网的用电量。通常4台30kW的抽油机通过一台变压器供电，因此可以利用2台50kW的风力发电机向抽油机提供80%的用电量，不足部分可以通过电网补充，这一过程是通过1台100kW的并网逆变器实现的。本产品利用先进的控制策略实现了风能的优先利用，最大限度地实现节能减排、降低成本的目标。

在无线通讯基站中为了实现节能减排的目的，在通讯基站的塔架上安装小型风力发电机，可以在不占用土地的条件下大大降低风机的安装成本，采用风能和市电互补供电系统为通讯基站设备供电。本产品采用高性能DSP为控制核心，通过对高频升降压DC/DC变换器进行控制，实现了风能的MPPT控制，使风能的利用率得到提高。本产品通过先进控制算法使风能得到优先利用，当风能不足时由市电对风能进行补充，其互补控制是自动平滑实现的，可以最大限度地降低市电的消耗。本产品具有远程监控功能，可以对边远地区无人值守的基站供电系统实施在线监控

成果简介：     大型风电叶片一般由复合材料制成的复杂外形薄壁结构，其建模、仿真与设计工作异常烦杂。该项技术采用Matlab平台建立友好的GUI窗口，根据用户输入参数，通过现代全局优化方法，形成叶片气动优化模块，可得到用户需求的最优叶片外形方案；形成诸如ANSYS等通用商用软件叶片有限元模型输入文件和自