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变频调速系统中的电力电子变换器低成本容错技术
本技术针对冗余容错技术体积、重量、成本高的缺点，提出了一系列低成本容错技术，当功率器件发生故障时，通过熔断器将故障桥臂隔离，同时切换到匹配的容错模式，实现电力电子变换器的有效容错。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
变频调速系统作为主要的电能动力设备，是工业生产、交通运输、新能源、国防装备等领域的关键设备之一。其中，电力电子变换器是电池、电网等能量源与驱动电机之间必不可少的能量传输纽带，是变频调速系统最核心的组成部件。
痛点问题：电力电子变换器中使用了大量的功率器件，承担了稳定电压、控制电流开通和关断等影响系统性能和功能的关键作用，这些功率器件由于电压、电流、机械安装等应力和高温、潮湿等外部环境作用下，本身易损坏易老化，其安全隐患极易引起整个系统崩溃，造成严重后果。
本技术针对冗余容错技术体积、重量、成本高的缺点，提出了一系列低成本容错技术，当功率器件发生故障时，通过熔断器将故障桥臂隔离，同时切换到匹配的容错模式，实现电力电子变换器的有效容错。
华中科技大学
2022-07-26
基于动态规划的电力系统黑启动方案生成方法
本发明公开了一种基于动态规划的电力系统黑启动方案生成方 法。采用逐步推演黑启动恢复操作的思路，且通过状态削减技术不断 精简恢复效率或质量不佳的操作序列，因而无需像 Petri 网等技术一样事先将全网所有元件的恢复条件及其相互衔接关系进行全列举再作决 策，提高了算法效率，降低了对计算存储的要求。不基于任何黑启动 恢复阶段假设，每步恢复操作均能从所有种类中自由选择，因此允许 根据需要对发电机组重启、网架恢复和负荷恢复进行任意组合，易于 克服黑启动前期线路节点电压过高，后期网架不适应负荷恢复
华中科技大学
2021-04-14
用于海上风电场电力并网的换流器研究与开发
本项目针对国内外大规模海上风电场电力并网研究的难点，并依据本研究组已经建立的基于DSP+ARM+FPGA架构的通用分布式控制平台和基于Labview开发的监测平台等先进的技术和工具，从模块化多电平换流器（MMC）动态建模入手，揭示了MMC内部复杂的动态特性并分析了换流器内部动态与外部动态之间的耦合关系，在此基础上提出了通过控制换流器能量来实现内部动态的优化控制，通过优化开关调制序列得到简单有效，适用于实际工程的调制策略，能够降低谐波和损耗。 通过本项目的实施，在探索大规模海上风电场电力并网换流器拓扑和控制策略设计等这一国际新能源接入与并网前沿领域有所进展，为使我国实现清洁的海上风电场电力代替部分化石能源，提高风电并网稳定性和实现“黑启动”向无源网络供电等目标提供技术支持。 在本项目实施过程中，与上海科委合作，利用自主研发的30kW小功率MMC试验样机模拟了应用于海上风电场电力并网的换流器，对提出的优化控制策略进行了实验验证。相关研究成果发表论文6篇，申请国家发明专利2项
上海交通大学
2021-04-13
面向工程实际的复杂机械装备全数字化设计及工程装备开 发
虚拟设计与仿真、信息技术与机械工程的结合，是 21 世纪工程领域的重要发展方向 与战略制高点。机械工业发展水平的最重要标志是机型的自主开发、设计与制造能力。 实际工程应用对仿真环境提出的挑战，虚拟设计和仿真对计算机性能的要求十分苛刻。 一个典型的机械产品的装配有成千上万个零件装配，一个机械性能的仿真更需要进行几 十个工况每次若干小时的大量计算和接近实时的渲染。通过产品结构动态特性等全方位 的分析仿真，可实现面向实际产品原理、结构和性能的设计、分析、模拟和评测。运用 新技术，配合国家重大工程建设，完成了重大机械设备和施工装备的开发。如节段施工 架桥机；900t 运梁车、提梁机机电液一体化整机开发；大型开闭式屋顶建筑机械及控制 成套技术等。 技术指标 帮助提高创新产品研发的研发能力。提供大型机电液一体化机械装备全套技 术或开发
同济大学
2021-04-13
水利水电工程地质建模与分析关键技术及工程应用
成果的背景及主要用途：水利水电工程大都处于高山峡谷，所处地区地质构造复杂、地质信息众多，给地质勘探、工程设计与施工等各方面带来极大的困难。传统二维、静态的处理工程地质资料、分析地质问题的方式，已难以满足工程地质、设计人员的实际需求。因此，深入研究水利水电工程地质三维建模与分析的关键技术，可为分析解决水利水电工程勘测、设计与施工中复杂的地质问题提供科学的理论方法和先进的技术手段。
技术原理与工艺流程简介：在为水利水电工程建设服务的前提下，针对多源地质数据的耦合分析、地质体的复杂性、信息存储量大、分析速度慢、地质构造的动态性、模型的可靠性及其快速更新修改等难点，融合水利水电工程科学、工程地质学、数学地质学和计算机科学等多个交叉学科的先进理论技术，提出了实现水利水电工程地质三维建模与分析的理论方法和关键技术。针对复杂地质体信息量大的特点与水利水电工程地质的分析要求，研究面向水利水电工程地质的三维数据结构模型，提出了以 NURBS 为主、结合 TIN 和 BRep 的混合数据结构；进而通过以面向对象技术、地质实体 NURBS 构造技术、改进的地质趋势面分析技术和三维对象集合运算技术等多种先进技术手段，提供了可供选择的建模机制，对各类地质对象和人工对象进行拟合构造与几何建模，实现了水利水电工程地质三维统一模型的建立，并对模型的可靠性进行分析验证，提供模型的快速反馈更新机制。基于三维统一模型，针对实际需求研究水利水电工程地质分析应用技术，设计了丰富的分析算法。根据所提出的理论方法和技术，紧密结合实践应用，研制开发通用的水利水电工程地质建模与分析软件系统，为水利水电工程地质分析提供有力的技术平台。
技术水平及专利与获奖情况：该成果总体上达到国际先进水平，在水利水电工程地质 NURBS 混合数据结构建模方法与应用方面达到了国际领先水平。应用前景分析及效益预测：该成果可直接推广应用于各项大中型水利水电工程前期规划、地质勘测、工程设计和施工等不同阶段的工程地质分析中，可通过钻孔平硐优化布置节约地质勘探费用，辅助地下工程施工及其管理可提前工期，降低造价，直接经济效益较大；提高工程地质分析、工程设计和施工的水平与效率，为实际遇到的地质问题提供科学的解决途径和先进的技术手段，社会效益显著。在水利水电工程等领域有广阔的应用前景。
应用领域：水利水电工程地质建模与分析技术主要应用领域为水利水电工程地质勘测、设计和施工领域。
合作方式及条件：企业合作。
天津大学
2021-04-11
大容量碳化硅电力电子产品研发及产业化
已有样品/n在微电子所的技术支持和协助下，株洲中车时代电气股份有限公司国内首条6英寸碳化硅（SiC）芯片生产线顺利完成技术调试，厂务、动力、工艺、测试条件均已完备，可实现4 寸及6 寸SiC SBD、PiN、MOSFET 等器件的研发与制造。与其他半导体材料相比，SiC 具有宽禁带宽度、高饱和电子漂移速度、高击穿场强，以及高热导率等优异物理特点，是新一代半导体电力电子器件领域的重要发展趋势。
中国科学院大学
2021-01-12
高效大功率有源电力滤波器的研制与产品化
应用领域：有源电力滤波器是一种可以对电网谐波和无功电流 进行动态实时补偿的新型电力电子设备，可以有效减少电网污 染。 功能介绍：实时检测负载电流，通过谐波检测算法将有功基波 电流从负载电流中提取出来，将剩余部分作为逆变器的输出指 令电流进行实时电流跟踪。经过如此电流补偿，即电网只为负 载提供有功基波电流，则可减少各种非线性用电设备对公用电
合肥工业大学
2021-04-14
一种混合新能源电力系统机组组合优化方法
本发明公开了一种混合新能源电力系统机组组合优化调度方法，包括：步骤(1)：建立新能源电力系统机组组合调度数学模型，包括：建立新能源机组优化调度目标函数：以机组开关状态和各机组功率为输 入 量 ， 机 组 运 行 费 用 为 输 出 量 ， 目 标 函 数 为 ： <imgfile=""DDA0000867560810000011.GIF"" wi=""1014"" he=""159"" /> 其中：minF 为系统运行费用最小的目标函数，T 为调度时期的时段数，N 为机组台数，Ii,t
华中科技大学
2021-04-14
一种用于多轴磁悬浮轴承的电力电子控制器
本发明公开了一种用于多轴磁悬浮轴承的电力电子控制器，包 括：2N 个绕组桥臂和一个共用桥臂，绕组桥臂包括绕组上桥臂和绕组 下桥臂，绕组下桥臂上设有可控开关，共用桥臂包括共用上桥臂和共 用下桥臂，共用上桥臂上设有可控开关，通过同时控制每个绕组桥臂 上可控开关导通时间以及共用桥臂上可控开关管导通时间，实现对每 个绕组进行充放电时间以及续流时间，实现对电流控制，从而实现对 多轴磁悬浮轴承中电磁力控制，符合实际应用要求。相对于传统的轴 悬浮轴承控制器，本发明能大量的减少开关器件使用数目，有效的缩 减控制系统
华中科技大学
2021-04-14
大型电力设备状态分级监测诊断管理网络 及分析处理中心
我国的电力工业在近十年内有了很大的发展，并将有更大的发展。作为电站的大型设备，其运行的安全性、可靠性和经济性是至关重要的，不仅关系到电厂的安全与生产效益，而且对国民经济有直接影响。 但是多年以来，汽轮发电机组损失均在千万元以上，直接经济损失则在数百亿元以上。据统计，1988年至1991年四年来全国发电机事故总台达219台次，占装机总台数（462台
西安交通大学
2021-01-12