成果简介：本系统包括温室栽培优化模型动态仿真、专家系统集成与智能控 制算法设计等三部分内容。系统采用了基于知识的智能解决方案，系统的三 个部分紧紧围绕专家知识与智能，不仅构成统一的整体又能分别独立运行。 系统以大量的实验数据和专家经验为基础，采用智能控制方法、智能推理方 法和多媒体技术，能提供病虫害在线预报，为温室环境控制提供最佳环境条件，并能对温室环境和作物生长过程进行仿真和预测。 项目来源：科技部“十五”重点攻关项目“温室环境智能控制关键技

1、外界环境对发酵液的影响。2、菌丝异常时的处理方式。3、萃取时温度对溶媒的影响。

安中达（北京）环境技术有限公司主要致力于环境生态、水文水质、大气科学、生命科学、土壤与植物科学等国外仪器的引进和推广，积极为国内用户提供生态仪器技术咨询、方案设计、客户化系统集成、仪器设备调试安装等各类优质服务。公司所推广的仪器广泛应用于陆地环境生态系统、水质水资源、大气科学等领域的监测与科研。

科利尔（青岛）环境技术有限公司是一家以环保设备（污水处理设备、废气处理设备、危险废物处置设备以及高校实验教学装置）的设计、制造、安装、调试、运营以及提供环境技术咨询服务为核心业务的高新技术环保企业。公司本着“理论结合实际，不断创新技术”的宗旨，确立了“实用、环保、高效、节能”的产品定位，秉承“诚信、互惠、求实、创新、发展”的理念和“重德、利他”的价值观，不断引进新观念和新技术，开发新设备，依靠公司高素质人才为客户和社会提供优质的产品和服务。

山东中望恒力环境技术有限公司是一家集环保工艺设计、工程总包、环保设施运营、山东中望恒力环境技术有限公司是一家集环保工艺设计、工程总承包、水处理托管运营、环保装备和药剂生产销售于一体的，环保及水资源利用综合解决方案服务商。公司自成立以来，一直致力于水处理的“清洁生产、节水减排、循环经济”的技术应用，通过从源头削减污染源、分级治理等措施,实现了变污染源的末端治理为综合治理和梯级利用。 公司注册资金8080万元，在职员工128人，教授两人，有设备及药剂两个研发中心。公司是国家级高新技术企业，发明专利2项，环保装备实用新型专利21项，在厌氧反应塔三项分离装置、电化学反应器、生物滤池技术、水处理智慧运营物联系统等领域取得突破性进展。公司具有环保工程专业总承包资质和机电安装专业总承包资质，通过了ISO质量、环境、职业健康等系列管理体系认证，先后与中科院工业水处理技术与研究中心、陶氏化学等多家单位建立了合作关系，与清华大学、山东大学、石油大学等国内多家知名高校有着密切的产学研合作，在石油、石化、煤化、钢铁、热电、市政等领域，为水资源节约及环境保护和污染治理做出了诸多贡献。    

东营宝莫环境工程有限公司位于黄河之滨的东营市，是山东宝莫生物化工股份有限公司（宝莫股份，股票代码：002476）的控股子公司，注册资本3000万元。公司主营环保和节能项目的投资/咨询/设计/施工、环保设施运营、环保及节能技术的开发与服务、环保及节能产品的研发与销售等。 公司与国内多所知名大学及高端研究院所建立了密切的交流与合作关系，拥有多名长期从事环境工程领域的中高级专家，拥有承接环境工程项目所需的环保、化工、机电、仪控等各类中高级人才近30人，可以为污水治理等用户提供最优化的解决方案。 公司专注于油田含油污水治理，具有多年从事油田含油污水处理的经验，拥有多名油田污水治理专家及顾问，与油田设计、采油、地质等多个研究院所建立了良好的合作关系，公司自身的人才支持坚实，母公司宝莫股份上市融资平台支撑强劲，公司可承接油田含油污水资源化利用等各类项目建设。 

磁悬浮轴承因为其无摩擦，损耗低，高功率密度，寿命长等优点，可广泛应用于航空航天装备、先进轨道交通装备及高性能医疗器械等高端装备制造领域。目前，磁悬浮电机由于其具有极高的转速也成为当今研究的热点。然而在工厂中，若电压突然中断会导致控制器无法工作磁轴承失去驱动电流，转子会以很高的转速落在定子上，损坏定子甚至电机。在磁悬浮电机使用过程中，一般磁轴承系统都需要配有一个备用的轴承系统，当机器不运行或磁轴承电路断路时，备用轴承将支承整个转子系统，安装在定子上。目前，备用轴承的结构设计还不完善，当磁轴承电路断路时，往往不能承受整个转子系统的坠落载荷。针对上述难题，研究出一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法，电源正常供电时直接由三相交流电经降压、整流处理后得到位移控制器所需直流电压值为控制器供电，从而使控制器发出驱动电流驱动转子悬浮，电源断电时电机由电动状态转换为发电状态，通过动能回馈的方式将电机的动能转化为位移控制器所需的电压。

一、立项背景 继电保护是保障电网安全运行的第一道防线。自上世纪80年代微机保护应用以来，历经多次更新换代，我国继电保护技术一直处于世界先进水平，为保障电网安全做出了突出贡献。随着智能电网的发展、超/特高压远距离输电大通道的建设、区域电网的广泛互联和波动性新能源的规模化接入，我国已建成世界上规模最大、结构最复杂的电网。电网的快速发展给继电保护带来了严峻挑战： 1、后备保护方面，由于电网结构复杂，运行方式多变，造成后备保护定值更难整定，保护选择性和灵敏性的矛盾更加突出，保护拒动误动风险并存。国内已发生多起类似“6.18”西安南郊站，因后备保护灵敏性不足拒动，造成变压器烧毁的重大事故；国际上屡屡发生的因潮流转移过负荷，后备保护误动引发的如美加“8.14”、印度“7.30”等大停电事故，也不断地对我国电网敲响警钟。 2、主保护方面，超/特高压电气设备结构复杂、线路距离长，短路电流变化大，造成主保护对变压器匝间短路、线路高阻接地等轻微故障的反应灵敏性下降。“11.22”济南特高压泉城站变压器爆炸正是由于保护对起始发生的轻微故障未能灵敏切除，引起事故扩大，造成了重大人员伤亡和财产损失。 这些问题已成为我国电网安全运行的重大隐患！问题的症结在于传统保护仅利用设备自身的电气量信息，在复杂电网环境下，保护反应的电气量在故障和非故障间差异变小甚至混叠，依靠定值配合无法保证保护可靠正确动作。不改变传统保护工作模式，仅对保护判据进行修正或调整定值，只能在一定程度上单方面地解决保护拒动或误动的问题。 二、发明思路 突破保护仅利用设备自身信息的限制，综合利用站间保护关联逻辑量、站域故障全过程电气量等信息，对后备保护、主保护、系统构成模式进行全面创新，构建“站域集中-站间分布式”新型保护系统。   图1 技术发明总体思路 三、发明方案 技术发明点1：基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术 传统后备保护既存在对相邻元件故障反应能力不足，保护拒动的问题，又存在受过负荷和系统振荡影响，保护误动的问题。针对上述问题，该项目发明了保护关联关系在线快速跟踪和可靠性校核方法；创造性地将故障的空间分布特征映射为站间的保护关联逻辑量信息，首创了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术，攻克了保护不误动和不拒动无法兼顾的难题。 发明点1.1：发明了保护关联关系在线快速跟踪和可靠性校核方法，为保护可靠利用站间信息奠定了基础。 快速跟踪和可靠识别电网拓扑的变化，确定保护的关联关系，是保护利用站间信息首先要解决的关键问题。发明了保护关联关系在线快速跟踪和可靠性校核方法，关键技术包括：1）提出了基于虚拟阻抗矩阵的保护关联关系分析方法，创造性地将开关状态虚拟为支路阻抗并构建节点虚拟阻抗矩阵，在线微调矩阵元素即可实现开关状态的快速跟踪，跟踪时间由秒级缩短至毫秒级，为后备保护快速动作提供了可靠保障；2）发明了电气量和开关量信息双重约束的关联关系可靠性校核方法，首次将电气量信息引入保护关联关系识别，通过开关量信息和电气量信息实时匹配校验，实现了保护关联关系的可靠在线校核。 发明点1.2：首创了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术，攻克了保护不误动和不拒动无法兼顾的难题。 电流元件、方向元件、阻抗元件等保护逻辑量信息，蕴涵着故障方向、故障范围等故障直接特征，并且信息交互简单、可靠。根据不同位置保护逻辑量反应故障的差异化特征，发明了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术。关键技术包括：1）首次将电网故障的空间分布特征映射为保护逻辑量信息，按近后备和远后备灵敏性要求设定保护范围，实现了逻辑量信息与故障分布特征的关联和匹配，解决了保护强依赖定值的问题；2）首创了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术（如图2所示）。利用逻辑量对故障反应的交叉重叠特征，根据动作一致性原则，既实现了故障设备的快速准确识别，又从根本上攻克了系统振荡及过负荷造成保护误动的难题。 基于站间逻辑量信息的后备保护技术可实现近后备保护全范围速动，远后备保护延时由1.5s以上缩短至0.5s以内；在原理上保证了对相邻元件故障反应的灵敏性，避免了后备保护拒动导致的重大事故发生；不受系统振荡和过负荷影响，避免了保护误动引发的连锁跳闸和系统性事故发生。   图2 基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术 技术发明点2：基于故障模型参数异变特征的主保护技术 现有电气设备主保护仅反应故障外在表现特征，在变压器匝间短路及线路高阻接地等轻微故障情况下，外部故障与内部故障特征差异不明显，易造成保护拒动。为解决上述问题，该项目基于故障的物理本质特征，揭示了故障导致电气设备模型参数变化的机理，利用故障全过程电气量信息，构建了可灵敏反应设备参数变化的故障模型，发明了基于故障模型参数异变特征的主保护技术，显著提升了对轻微故障的反应能力。 发明点2.1：首创了可反应变电站电气设备参数变化的故障模型，从物理本质上消除了非故障因素对主保护灵敏性的影响。 突破主保护仅反应故障外在表现特征的局限，利用设备故障全过程全相电气量信息，建立了对故障高灵敏而对非故障不敏感的模型。关键技术包括：1）发明了基于线路压降-阻抗联合分布的故障网络模型，建立了线路阻抗、过渡电阻及分布电容压降之间的幅值、相位关联关系，创建了仅保留线路阻抗压降分布情况的故障网络模型（如图3所示）；2）发明了基于电压磁链方程的变压器故障模型，建立了变压器高、中、低压各侧绕组电压与主磁链、漏磁链的等值平衡关系，消除主磁链的非线性成分，建立了仅反应漏磁链变化的变压器故障模型（如图4所示），从原理上摆脱了分布电容电流、负荷电流、励磁涌流等非故障因素的影响。 发明点2.2：发明了基于故障模型参数异变特征的主保护技术，实现了保护对轻微故障反应能力的大幅提升。 利用站域故障全过程电气量信息，反应故障前后模型参数的变化情况以及三相不一致程度，发明了基于故障模型参数异变特征的主保护技术。关键技术包括：1) 发明了基于阻抗压降变化特征的线路主保护技术，构建了线路压降-阻抗参数关联矩阵，通过实时追踪矩阵中各元素的变化量以及元素间的差异，准确识别故障线路及故障位置（如图5所示）；2) 计及CT误差、变压器有载调压对保护的影响，实时计算各相等效漏感参数的突变量及不一致程度，发明了基于等效漏感参数变化特征的变压器主保护技术（如图6所示），显著提升了保护对变压器轻微匝间短路识别的灵敏性。 基于故障全过程电气量信息的主保护技术可以做到变压器匝间短路识别死区由5%降至2%，500kV线路接地故障过渡电阻反应能力由300Ω提升至1000Ω，故障定位误差由5%下降至1.3%。实现了对电气设备轻微故障的灵敏切除，可有效避免事故扩大造成的重大人员伤亡和财产损失。 技术发明点3：站域集中-站间分布式新型保护系统 构建基于故障全过程逻辑量、电气量信息的新型保护系统是对百年历史继电保护模式的重大变革，除满足复杂电网对继电保护的要求外，还需要考虑工程实现的可行性、应用场景的适用性和运行维护的便利性等重大工程应用问题。该项目首创了站域集中-站间分布式的新型保护系统构成模式，实现了与传统保护的有机衔接，可灵活组态适用各种电网应用场景；发明了基于时间序列特征和电气量物理约束的数据校核技术、基于保护关联关系的数据自适应替代技术，为新型保护系统信息交互提供了可靠保障。 发明点3.1：首创了站域集中-站间分布式的新型保护系统构成模式，奠定了新型保护系统在不同电压等级电网推广应用的基础。 该项目创建了“站域集中-站间分布式”的新型保护系统（如图7所示），实现了发明点1和2技术的工程推广应用。关键技术包括：1）发明了以间隔为基本单元的站域集中-站间分布式保护构成模式。间隔单元做到“即插即用”，扩展性强，可灵活组态适用各种电网应用场景；站域主机实现对站内信息的融合与优化利用；相邻站域主机虚拟为变电站间隔单元，实现站间分布对等交互信息。该模式通信链路清晰简捷，易于工程实现；2）发明了新型保护系统与传统保护的集成与自适应转化技术。新型保护系统在传统保护基础上集成故障全过程信息进化形成，在故障信息缺失的极端情况下仍具备传统保护功能。新型保护系统可充分传承传统保护成熟的运维经验，实现了与传统保护之间的有机衔接。   发明点3.2：发明了基于时间序列特征和电气量物理约束的数据校核技术、基于保护关联关系的数据自适应替代技术，保证了新型保护系统的可靠性。 基于新型保护系统构成模式，发明了站域、站间信息交互可靠性保障技术，实现了异常数据的实时校核与缺失数据的自适应替代。关键技术包括：1）发明了基于时间序列特征和电气量物理约束的数据校核技术，在线修正异常采样数据，解决了电气量在采样或传输中出现畸变而影响保护动作性能的难题；2）发明了基于保护关联关系的数据自适应替代技术，在间隔单元CT断线、PT断线等信息源丢失情况下，通过数据互补重构实现缺失数据的自适应替代，保证了保护功能的完整性，有效提升了保护的可靠 四、创新性成果 该项目攻克了传统保护不误动、不拒动无法兼顾的难题，取得了以下关键技术突破： 1、基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术，保护最长动作时间缩短至500ms以内，彻底解决了远后备保护拒动，以及受系统振荡和过负荷影响误动的问题； 2、基于故障模型参数异变特征的主保护技术，显著提升了保护对轻微故障的反应能力； 3、站域集中-站间分布式新型保护系统，实现了保护技术在不同电网场景下的广泛应用。

本系统为多绳摩擦式提升机滑绳保护系统，主要应用于矿井提升系统。系统可以有效检测到钢丝绳打滑，并且输出信号到提升机主控系统，执行打滑保护动作。确保了煤矿提升系统的安全运行，保障了煤矿的安全生产。且该系统还可应用于起重机、电梯等由钢丝绳驱动的设备，具有良好的市场前景。