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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
基于5S技术的作物生产力监测及智能化应用系统
该成果运用 5S 技术和数学建模技术，构建作物产量及长势预测模型，同时构建了土壤有机质及冠层主要营养元素的监测模型。并基于网络技术开发了新农村信息化平台。
扬州大学
2021-04-14
专家报告荟萃㉒ | 成都理工大学副校长曾英：资源能源领域一流人才培养的思考与探索
教育部对双一流建设八年来的成效进行了总结，包括人才培养能力、高水平科技自立自强、师资队伍建设以及教育国际影响力等方面的显著提升。然而，我们也要清醒地认识到，未来的高等教育发展必须超越极限，打破原有路径与习惯的依赖，坚持创新，构建高等教育发展的新模式、新范式。
中国高等教育博览会
2025-02-11
硅溶胶可以应用在哪些涂料里面？
硅溶胶在涂料方面的应用非常广泛，其独特的物理和化学性质为涂料带来了多种优异的性能。
东莞市惠和永晟纳米科技有限公司
2025-03-27
一种电力线通信系统的噪声预测方法
成果描述：本发明申请要解决的问题是，改进预测技术，提高预测准确度。本专利利用高阶马尔科夫模型的原理提出HM-gMTD模型的一种改进，即高阶HM-gMTD模型，并通过EM算法给出相应的参数估计方法和相应的计算方法，并能够快速进行参数估计，以提高模型预测的准确度。市场前景分析：预测模型的发展在人类的经济生活方面发挥着重要的作用，尤其是马尔科夫模型，几乎在各个领域都有着非常广泛的应用。本发明着重混合转移分布模型与高阶隐马尔科夫模型的巧妙结合，构造出高阶HM-gMTD模型，然后运用EM算法，对新模型实现了主要参数的求解。最后为了衡量一个模型的好坏和对不同的模型进行比较，我们选择准则函数。模型比较的最佳准则函数，既考虑到模型对原始数据的拟合程度，又兼顾模型中所包含的待定参数的个数，并且对二者做出合理的权衡。与同类成果相比的优势分析：本发明主要是针对HM-gMTD模型的进一步改进，提出一个高阶HM-gMTD模型，使其在降低计算的复杂度的同时，提高预测的准确性。
电子科技大学
2021-04-10
卫星与无线通信融合系统研发及产业化
成果介绍“卫星与无线通信融合系统研发及产业化”就是由东南大学、南京中网卫星通信股份有限公司和江苏大学三家单位合作完成。卫星通信具有覆盖广和不受地域限制的优势，但是受到遮挡以后，信号就会不好，而且通信的成本太高，2M带宽每小时就要花费几千元。而随着3G、4G的普及，地面无线通信已经发展得相当完善，但是在地面基站未覆盖区域，或基站一旦受到洪水、台风、地震等自然灾害破坏时，就无法通信了。正是基于这两个通信系统的特点，我们‘取长补短’，巧妙地将两种通信系统融合起来，研制完成的系统可以根据不同策略自适应地选择地面通信链路或卫星链路”技术创新点及参数他和团队成员克服了很多困难，提出了多项独创性的方法，目前已申请国家发明专利40项（其中24项已经获得授权），编制国家标准3项，发表国内外核心期刊论文61篇（其中SCI收录16篇）。项目研制的卫星与无线通信融合系统实现了规模产业化，部分性能指标处于国际领先水平，并在气象、安监、环保和军队等诸多行业得到极其广泛的应用，得到了政府有关部门和客户的一致好评。市场前景目前本项目的产品已经应用到全国26个省市的18个行业。其中，气象和安监市场占有率达到70[%]，环保市场占有率达到60[%]。产品曾为“神舟系列”飞船的发射和回收提供气象保障，为汶川地震、雅安地震和甘肃舟曲特大泥石流等提供了应急通信服务，为上海世博会和深圳大运会等重大活动提供了气象保障和视频直播服务。产品已经实现直接销售收入8.3亿元，产生的间接经济效益数百亿计。
东南大学
2021-04-11
水下蓝光通信系统及亚波长垂直结构LED
本项目产品属于无线通信技术领域，基于可见光通信技术，设计开发了一种海陆空全覆盖的高速通信产品，本产品能够在射频信号可以或不可以到达的场景下实现远距离、低延时的高清音视频或大容量数据的传输，提出了面向国家海洋战略、民用监测技术的全新通信解决方案。
产品简介：我们的可见光通信系统是一种新兴的空间无线通信设备，它在隧道监测、矿道勘探、水下养殖环境监测和水下通讯等领域优势明显，将发挥重要作用。从技术层面来看，鉴于光波频段大的天然优势，它的频段资源是无线电的100多倍，完全可以弥补如今无线电资源匮乏的问题；从实际应用上来看，光在黑暗环境与水中受外界影响小，抗干扰能力强，可以解决所有无线电与声波无法到达的地方的通信问题，并且传输速度比声波快上数百倍；从安全性来说，光波具有良好的方向性，当光信号被第三方拦截时，接收方能及时发现通信链路故障，更加易于保密。
技术壁垒：自主研发设计的水下可见光通信系统，水下实际传输速度可达1Mbps以上，支持音视频、大量传感信息实时传输，相比市场其他同类产品，碾压式的“高速”是我们的核心竞争力。并且，本产品采用自主研制的高性能垂直结构LED，也是目前世界上已报道的最薄垂直结构LED，完美解决了散热高、出光效率低的问题。拥有相关自主知识产权的授权专利20余项，做到了“国际一流，国内领先”的水平。
市场行情：反观近年来的市场行情，高亮度照明LED的推广和普及为可见光通信技术创造了重大发展机会。日本启动的“21世纪照明计划”、美国能源部的“下一代照明计划（NGLI）”以及欧盟的“彩虹计划”，都极大推动了LED照明市场在全球规模的迅速增长。中国跨部委的半导体照明工作小组启动了“国家半导体照明工程”。随着LED性能的不断提升，可见光通信作为空间无线通信技术的一种，将扮演越来越重要的角色。
南京邮电大学
2021-05-11
一种新型模分复用光纤通信系统
一种基于折射率渐变型环芯光纤的模分复用光纤通信系统
中山大学
2021-04-10
城市交通信号自组织控制装备开发
此项目具有面向城市交通信号控制装备的“软件和信息服务业”特征的技术属性。即城市交通信号自组织控制理论与装备开发技术。 为解决传统自上而下的城市交通信号控制方法带来的理论难题（如图所示）: (1)动态特性的非线性、 (2)状态参数的时变性、(3)系统边界的开放性、(4)动力系统的高阶性、(5)相邻路口的耦合性、 (6)信号控制的实时性等系统属性，造成的无法实现实时性控制的难题。 为此，针对具有复杂系统特征的城市交通信号控制问题，项目在国内首次提出“城市交通信号自下而上自组织控制理论”（如图2所示）。即通过赋于相邻路口的自组织属性，可大幅度减少其控制系统自由度和复杂性。在快速、实时控制的假设前提下，使其信号控制由原来的开放性、大自由度、不确定性问题，改变为非开放性、小自由度、确定性问题。
同济大学
2021-02-01
5G通信系统精细化数字预失真器
非线性失真是5G通信系统和其他新兴多载波通信系统的主要失真来源，而数字预失真代表着线性化方法发展趋势。目前，数字预失真方法均采用了对非线性器件输出信号的包络特性进行直接线性化的简单思路。由于有源非线性器件（如射频功放）存在最大输出功率的限制，故此种原理的线性化算法在高能信号区会造成输出有效增益的明显下降，也就是难以同时满足低功率损失和高线性化效果的要求。这不但造成了低下的电源利用效率，并且造成我国对进口大功率射频器件的依赖。 针对5G通信非线性失真研究的理论空白，申请人率先完成了非线性失真信号微观分析法，首次揭示了亿万个随机交调项间的定量关系，推导出了系统参数和非线性频谱间简洁的多项式表达关系，并将仿真速度提高1100倍。针对目前射频电路预失真方法的原理性缺陷，申请人建立的多级精细化数字信号预失真方法实现了在低功率损耗的条件下取得高度线性化效果，此方法可提高功放的功率利用率，降低我国对大功率射频功放的进口依赖。
北京大学
2021-02-01