|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
大型船舶综合电力系统协同优化与智能运行关键技术及应用
项目成果/简介:2019年上海市科技进步一等奖在复杂多变海况与恶劣运行环境中，大型综合电力系统各类型扰动和故障频繁，严重影响了大功率变频装置与高精密仪器的可靠运行，系统安全稳定问题远比陆地电网严峻，亟需突破解决。提高装备性能和系统调控水平，是保障我国由造船大国向造船强国转型升级的重大需求。围绕综合电力系统优化与智能运行技术难题，历经十余年的产学研攻关，取得了多项独创性技术成果：1、发明基于多电平功率模块的大功率变频系统及自适应虚拟同步电机控制技术，研制国产5MW大功率多重优化控制变频装置。2、首创多频带混合电力滤波器及参数动态优化技术，开发变压器可控预充磁装置，研制船舶电能质量诊断与协同优化控制系统。3、提出大型船舶电站-电网自适应广域协调保护方法，研制协调保护装置与模糊多目标故障智能自愈系统。4、发明船舶负载功率波动模糊分频与协同优化分配技术，提出综合电力系统分级协同稳定控制机制与方法，开发船舶能量动态智能优化管理系统。项目获16项专利，成果整体达国际领先水平，打破了国外技术垄断与封锁，解决了我国民用船舶电力系统关键装备“卡脖子”的问题，有效支撑了综合电力系统的优质运行。成果已成功应用于“海洋981”半潜式钻井平台、“雪龙2”等综合科考船、大型箱船，其中“东方红3”科考船电网运行参数部分世界领先，获CCTV、新浪网等多家权威媒体报道。项目核心装备与系统打通了高技术船舶上下游产业链，推动了上海船舶工业高端化转型与发展，近三年新增产值10.39亿、利润1.48亿、利税0.5亿，衍生技术已拓展应用至多个配电网示范工程。图 2 自主优化控制大功率变频装置图 3 混合滤波器实物图 图 4 电能质量主动优化控制系统图 5 智能保护与自愈系统现场应用及测试知识产权类型:发明专利 、 软件著作权技术先进程度:达到国际领先水平成果获得方式:与企业合作获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:科技部重大专项、上海市重大项目等
上海交通大学
2021-04-10
TA21型牵引变电所安全监控及综合自动化系统简介
我国电气化铁道牵引变电所二次设备的技术水平与国外同行先进水平相比有不小差距，本项目的研制为我们提供了追赶国际水平的契机，将为牵引变电所的设计、施工、运营管理、维修体制带来全方位的巨大变革：1、简化设计；2、工厂化施工；3、无人值守；4、借助于保护测控单元的透明化设计和一次设备的驻所检测技术，可实现设备远程诊断。
西南交通大学
2021-04-13
城市轨道交通再生制动能量吸收和利用装置及智慧能源管理系统
对于城市轨道交通，再生制动能量的充分利用是实现节能的重要措施。其中，超级电容储能系统是目前极具竞争力的解决方案。它的主要功能包括提高再生制动能量利用率，降低牵引能耗，减少再生失效，抑制网压波动。北京交通大学开发了车载和地面两种类型的超级电容储能系统样机。掌握了储能系统优化配置、大功率双向DC/DC变流器、超级电容充放电控制、能量管理策略等关键技术。该系统也可应用于工程机械、电动工具等其他领域。
北京交通大学
2023-05-08
【引领科技发展 赋能产业变革】第七届高等工程教育大会来了！
第62届中国高等教育博览会——第七届高等工程教育大会
中国高等教育博览会
2024-11-11
【长春日报】吉林省AI赋能职业教育创新发展联盟成立
5月23日，吉林省AI赋能职业教育创新发展联盟成立，来自教育、科技企业的精英相聚一堂。该联盟的成立标志着吉林省职业教育与人工智能产业开启深度融合的全新阶段，将为我省职业教育发展注入新活力。
长春日报
2025-05-23
高性能光谱选择性吸波元件及太阳能热光伏系统
本发明公开了一种高性能光谱选择性吸波元件及太阳能热光伏系统，包括金属基底、低折射率介质第一薄膜、高折射率半导体纳米方块阵列、低折射率介质第二薄膜和低折射率介质第三薄膜；低折射率介质第一薄膜均匀覆盖在金属基底上，其上构建棋盘状周期排列的高折射率半导体纳米方块阵列，在高折射率半导体纳米方块阵列之间填充低折射率介质第二薄膜，在其顶部覆盖低折射率介质第三薄膜。本发明通过对金属表面介质薄膜的结构设计，获得良好的光谱选择性；通过选择不同的金属、半导体、介质材料，和（或）改变结构参数，实现灵活的截止波长调控及光谱选择性；本发明同样适用于耐高温的金属、半导体、介质材料，可在太阳能热光伏系统中得到广泛应用。
浙江大学
2021-04-11
一种基于车轮的电动汽车行驶中无线能量供能系统
本发明公开了一种基于车轮的电动汽车行驶中无线能量供能系统。包括安装在车辆车轮上的能量接收组件和安装在行车道两旁的能量发射组件，多个能量发射组件沿行驶方向间隔地布置在行车道上，通过能量发射组件通电在行车道两旁产生交变磁场，车辆带有能量接收组件的车轮在交变磁场中行驶产生电能为电动汽车供电；利用电磁感应原理收集行车道两侧发射组件发送的能量，在车轮内能量接收组件收集的能量通过电滑环输入车体内供给电池和电动机，给车辆充电并驱动车辆不间断行驶。本发明对车辆的框架结构尺寸和底盘高度等影响小，不需要改造路面，具有接收效率高、系统部署简单、车辆适用性强的特点，可用在电动公交等系统中，促进节能环保。
浙江大学
2021-04-11
一种充分利用液化天然气冷能的冷库制冷系统
本发明公开了一种充分利用液化天然气冷能的冷库制冷系统，它包括液化天然气气化系统、乙二醇循环系统和冷水循环系统，它还包括制冷系统和辅助制冷系统；其中，(1)液化天然气气化系统包括液化天然气—乙二醇换热器；(2)乙二醇循环系统包括两个串联回路；(3)冷水循环系统包括冷水循环管路；(4)辅助制冷系统包括辅助制冷循环管路；(5)制冷系统包括经冷凝蒸发器的出口依次与调节阀、循环水泵、止回阀、蒸发器以及冷凝蒸发器的进口相连的制冷循环管路，温度传感器连接在蒸发器入口处的制冷循环管路上。采用本装置有效地提高了制冷循环的能效比。辅助制冷系统增加了系统的稳定性，提高了本系统的适用范围。
天津城建大学
2021-04-11
一种带蓄热的太阳能双效吸收式热泵烘干系统
本发明公开了一种带蓄热的太阳能双效吸收式热泵烘干系统，该系统通过将升温型吸收式热泵和增量型吸收式热泵的复合叠加，针对不同烘干环境的不同烘干量／温度要求，通过阀门的开关实现两套吸收式热泵系统的切换，以太阳能集热器内导热油作为热源，溴化锂吸收式热泵机组制取热风进行烘干操作，配备的蓄热罐可以将多余的太阳能储存，随时备用；本发明系统通过一套机组实现了两种工作
东南大学
2021-04-14
一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统及其方法
能源与环境密切相关，是社会经济发展的重要战略保障。我国是世界上最大的能源生产消费国，环境污染、温室效应和化石能源短缺三大问题亟待解决。发展先进的供能系统是缓解能源与环境问题、落实我国节能减排战略的重大需求，与能源结构清洁化转型息息相关。太阳能燃气联合循环（ISCC）基于“温度对口，梯度利用”原则，是一种先进可靠的供能系统。ISCC系统中太阳能作为辅助热源加热给水，实现了能源互补，克服了单独太阳能热发电系统负荷变动大、需要大规模蓄热装置的缺陷，大大提升了太阳能的利用效率，减少了污染物排放。
创新点
为了增加变负荷下太阳能集热器出口蒸汽产量，提出从过热蒸汽管道或汽轮机中抽汽加热太阳能集热器进口水的方法，以达到最佳的蒸汽产量，提升联合循环的能量利用率且成本低。根据太阳辐射的强弱和排烟温度自动调整进入太阳能集热器的进水比例和过热蒸汽管道或汽轮机的抽汽量，保证太阳能集热器进口水温度达到其设计接近点温差对应的温度值，实现对能量的梯级互补和综合利用，提高太阳能联合循环系统的运行效率。
市场前景
中国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。根据国家能源局统计，截至2021年底，全国风电装机容量约3.3亿千瓦，太阳能发电装机容量约3.1亿千瓦。到2030年，风电和太阳能发电的总装机容量将达到12亿千瓦以上，且风电与太阳能发电的装机容量占比还要提高。但风电和太阳能发电严重受限于天气、季节、风力等自然气象条件。
太阳能与化石能源互补利用有利于加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。然而燃煤电站灵活调峰能力尚且不足，现阶段燃气蒸汽联合循环系统以燃气轮机实现化石能向热能的转换，响应速度远快于燃煤锅炉。且集成太阳能集热器构建ISCC系统实现能源互补的技术比较成熟，作为太阳能利用的可靠方式受到了广泛关注。
本团队成果适用于槽式太阳能集热器与燃气蒸汽联合循环集成，可优化机组变负荷与太阳能辐射波动过程中的能量匹配规律，低成本实现多热源梯级利用，允许系统集成更大太阳能面积促进可再生能源利用，逐步推进双碳目标。
获奖情况
2021年12月大学生创新创业训练计划项目：基于温控的复杂热力系统优化北京市优秀。
华北电力大学
2023-07-19