一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 磁悬浮轴承是利用电磁力实现转子无接触支撑的新型支撑设备，对于高转速和高精度的场合，磁悬浮轴承在旋转机械中得到了广泛应用。在磁悬浮轴承系统中，电力电子控制器用于控制磁轴承线圈电流，从而产生用于悬浮的电磁力，是重要组成部分之一。 现有技术的痛点问题：目前在此领域广泛使用的电力电子变换器存在使用器件较多的不足之处，从而带来体积大、成本高等缺点，不利于系统的集成化。对于多轴磁悬浮轴承，存在较大的优化空间。另外，磁悬浮轴承中电力电子器件是最易失效的部件之一，威胁磁悬浮轴承的运行可靠性。如果在高速旋转过程中出现器件失效，将造成严重后果。

本成果主要针对我国机械、航空、航天、船舶和国防武器等工程领域重要装备核心基础 部件及系统迫切需要解决的共性关键技术难题，在国家自然科学基金、国家航天关键技术和 重庆市支撑计划等重点科技项目资助下，在特殊与极端环境下的高性能机电传动及系统研究 方向，通过十多年潜心研究，发明并研制出基于高可靠精密滤波传动技术及系统的高新产品。 主要创新性成果如下： 1. 发明了具有人体关节功能的高可靠精密滤波传动技术，研制出高可靠精密滤波减速器, 该传动机构在高传动精度范围内具有人体关节功能的自适应变形协调控制能力，能有效过滤 和降低动力传递与运动变换过程中的波动、振动和噪声，攻克了高精度与高可靠之间难以兼 顾协调的关键技术瓶颈。 2. 发明并研制出高可靠精密滤波驱动装置与工业机器人集成系统，创造性地解决了传统 驱动装置在满足动力传递与运动控制精度的同时难以确保其高可靠性的关键技术难题，并成 功应用于工业机器人和国防武器等重要装备。 3. 发明并研制出基于高可靠滤波传动技术的智能型水润滑橡胶合金轴承、高弹性橡胶合 金联轴器及传动系统，使得船舶推进系统艇轴具有人体关节功能的自适应变形协调精确对中 控制能力，有效降低了振动噪声和无功能耗，大大提高了动力推进系统核心基础部件的可靠 性和使用寿命。 4. 发明并研制出基于高可靠精密滤波传动技术的工程复合材料精密成形数字制造装备 及系统，具有感知、分析、推理、决策等可适应协调智能控制功能，能显著过滤掉精密成形 过程中控制参数的波动，有效保证精密成形产品的可靠性和性能一致性，实现了面向用户需 求的高性能传动件大规模优质高效生产。 该成果在高精度、高刚度、高可靠、长寿命、低噪声、无污染、智能化、高功率密度等 高性能传动件及系统的创新设计制造理论和方法，特别是在高精度与高可靠的协调、高刚度 与高精度的协调、特殊与极端环境下摩擦学与动力学优化、精密加工制造及产品可靠性与性 能一致性等关键技术方面有重大突破，取得了多项具有自主知识产权的重要创新成果，获国 家授权发明专利38项、软件著作权3项，发表论文165篇（SCI、EI收录128篇），被有 关部门组织专家会议鉴定为国际领先水平，并分别获得重庆市和教育部技术发明一等奖。 该成果对打破工业发达国家的技术垄断和封锁，满足我国对高性能核心基础部件及系统 的重大需求创造了关键科技条件，其成果已应用于中国航天科技和中国船舶重工等100多 个单位有关重要装备，创造性地解决了中航工业XX公司多个规格型号产品失效问题，并为航天工程XX项目成功实施提供了理论与技术支撑，产品性能指标达到并部分超过美国 MIL-DTL-17901C军用标准，合格率100%,提高生产率170%,节约用电85%,节省贵重 原材料46%,出口欧美等30多个国家。近三年累计销售额26878万元，利润4626万元， 税收1591万元，取得巨大经济和社会效益，有望发展为高端装备制造业与新的经济增长点。 

该成果提出了变压器局部放电检测的系统的、全面的外部干扰排除方法；提出了变压器局部放电超宽带天线阵列定位新技术；提出了变压器内部局部放电缺陷严重程度的特征参数，进而提出了局部放电缺陷的类型和严重程度的诊断方法，并且设计并实现了相应的自动诊断软件。 研究成果通过了实验室试验验证，并在上海市电力检修公司和福建省十余座变电站得到应用。该成果抗干扰技术的在线检测结果的准确性与过去相比提高了3倍，准确率提高到95%；定位技术误差一般不超过30cm；总体运算时间在秒级，Y型优化阵列准确定位区域比现有的矩形阵列大18倍。 该成果在局部放电缺陷严重程度的诊断方法和预警预测方法方面填补了国内外空白，对放电类型的严重程度识别的准确度达到了93.3%以上。授权发明专利3项，发表SCI、EI论文14篇，并获得2012年福建省科学技术奖三等奖。

该成果提出了变压器局部放电检测的系统的、全面的外部干扰排除方法；提出了变压器局部放电超宽带天线阵列定位新技术；提出了变压器内部局部放电缺陷严重程度的特征参数，进而提出了局部放电缺陷的类型和严重程度的诊断方法，并且设计并实现了相应的自动诊断软件。 研究成果通过了实验室试验验证，并在上海市电力检修公司和福建省十余座变电站得到应用。该成果抗干扰技术的在线检测结果的准确性与过去相比提高了3倍，准确率提高到95%；定位技术误差一般不超过30cm；总体运算时间在秒级，Y型优化阵列准确定位区域比现有的矩形阵列大18倍。 该成果在局部放电缺陷严重程度的诊断方法和预警预测方法方面填补了国内外空白，对放电类型的严重程度识别的准确度达到了93.3%以上。

本发明公开了一种面向中高压智能配电网的电力电子变压器，包括位于高压侧的模块化多电平变流器、中间侧的输入串联输出并联隔离型ＤＣ?ＤＣ变换器和低压侧的变流器；模块化多电平变流器输出的正极连接第一个隔离型ＤＣ?ＤＣ变换器模块的输入侧逆变桥前一桥臂的中间点，负极连接最后一个隔离型ＤＣ?ＤＣ变换器模块的输入电容负端；相邻两个隔离型ＤＣ?ＤＣ变换器模块的连接方式为前一模块的输入电容负端连接后一模块的逆变桥前一桥臂的中间点。本发明可以避免在ＭＭＣ模块输出电压短路的情况下，ＩＳＯＰ输入电容短路的问题；ＩＳＯＰ模块间采用交错控制的调节方式，使得输入电流纹波减小，有利于降低系统体积；成本较低，便于进一步的推广应用。

电力变压器是电网能量传输的枢纽和核心，其安全运行是保障电网安全 的第一道防御系统。本项目针对电力变压器运行安全持续开展变压器智能化关 键技术反应用研究： （1） 深入研究并揭示了电力变压器运行故障机理及特征，创新性地提出了 新的电力变压器故障智能检测及诊断方法，形成了电力变压器智能化系统架构, 发明了变压器智能化系统核心的一体化智能监测技术及分布式诊断方法，研 发出感知运行状态信息的变压器传感网络，解决了变压器信息感知、数据传输、 信号处理、故障诊断等硬件的一体化设计技术难题。 （2） 提出了变压器多种信息智能感知新方法，研制了局部放电超高频信号、 油中溶解气体、绕组暂态电压与套管绝缘参数等多种状态参数的无线智能传感 器。发明了变压器冷却与滤油系统的在线智能控制技术。 （3） 提出了提高变压器状态信息可信度的方法，开发了融合状态信息、统 计数据和老化程度等多源信息的电力变压器健康指数综合评估系统，如电气设 备状态在线监测与故障诊断分析系统、电气设备绝缘综合在线监测系统、电 力设备智能综合处理装置等，解决了多源信息无法进行关联分析和融合评估的 技术难题，提高了运行变压器状态准确评估的可靠性、有效性及实用性。市场及经济效益分析：本项目研发的智能变压器监测参量全面，同时具有冷却系统、在线滤油 系统智能控制和负荷调度辅助决策功能，系统维护工作量小。同类技术对比 结果如表4所示。相关统计表明：中国境内已安装110 kV及以上电压等级变 压器近5万台套，市场需求巨大。团队介绍： 自2003年至2017年，重庆大学采用“应用基础研究与工程技术攻关" 相结合的研究方法，针对变压器智能化面临的监测传感器不具智能化处理能 力和一体化水平低、缺乏融合多源信息的状态评估统一建模方法、变压器状 态评估无法支撑变压器运行控制等三方面复杂科学技术难题、尚不存在稳定 可靠的智能化变压器的现状，经过13年的研究，实现了变压器智能化4项 关键技术的突破，研制了智能化变压器及其状态监测装置与故障诊断系统。 团队由教授、副教授、高级工程师、工程师、讲师等构成，年龄结构合理，具 有较强的创新能力及成果转换能力，发展潜力较大。

基于视觉问答的电力安全辅助系统的解决方案，利用无人机、智能机器人等多种巡检方式采集的巡检影像数据，建立电力设备缺陷视觉问答数据集，融合视频处理分析、图像识别、电力自然语言处理、电力知识图谱等人工智能技术应用，挖掘分析巡检影像缺陷特征，构造缺陷识别算法模型，实现输电线路本体缺陷和环境风险自动识别诊断，最终形成缺陷识别、诊断、检修一体化智能安全辅助服务系统。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 合肥合工安驰智能科技有限公司 企业法人 段章领 注册时间 2017年 注册所在省市 安徽省合肥市 组织机构代码 91340111MA2R01W28C 经营范围 智能科技、网络科技、电子科技、信息科技、软件科技领域内的技术开发、技术咨询、技术服务、技术转让；广告发布；软件开发；电子产品、家用电器、床上用品、家具、家居用品、计算机、软件及辅助设备、二类医疗器械的销售。 企业地址 合肥市包河经济开发区花园大道369号F426-2 获投资情况 曾获股东投资200万 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 沈奥 计算机与信息学院/计算机科学与技术创新实验班 2019/2023 韩知渊 计算机与信息学院/计算机科学与技术专业 2019/2023 帅竞贤 计算机与信息学院/电子信息工程专业 2019/2023 何煦 计算机与信息学院/计算机科学与技术专业 2020/2024 四、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 卫星 计算机与信息学院/计算机科学与技术 副教授 人工智能、深度学习 赵冲 本科生院/工程素质教育中心 讲师 计算机网络、深度学习 五、项目简介 针对现阶段各类电力巡检手段的不足以及保障电力设备安全的重要性，本团队提出基于视觉问答的电力安全辅助系统的解决方案，利用无人机、智能机器人等多种巡检方式采集的巡检影像数据，建立电力设备缺陷视觉问答数据集，融合视频处理分析、图像识别、电力自然语言处理、电力知识图谱等人工智能技术应用，挖掘分析巡检影像缺陷特征，构造缺陷识别算法模型，实现输电线路本体缺陷和环境风险自动识别诊断，最终形成缺陷识别、诊断、检修一体化智能安全辅助服务系统。 2021以来共申请发明专利11项（其中学生排序第一2项，排序第二4项），软件著作权1项（学生排序第一），取得国家级科技竞赛奖励2项，省部级科技竞赛奖励4项；团队依托于计算机与信息学院分布式智能与物联网研究所，与力源电力设备股份有限公司、国网安徽省电力公司检修公司、安徽南瑞继远电网技术有限公司等达成合作意向。

今年夏天，全球多地连续出现高温天气，用电负荷陡增。如何通过用户侧资源与电网供需互动，缓解电网负荷压力成为热点问题，也是一些城市、新能源企业等加速试点虚拟电厂项目的目的所在。

采用四驱四轮结构，可以自主移动、自我管理、自动避障和充电，连续不间断对变电站或厂区进行巡视巡检作业。机器人本体搭载高性能红外和可见光摄像机、无线通讯系统、激光雷达，可以实现在场站自主巡逻、观察周围环境、监控设备运行状况、检查设备故障情况、自动识别仪表读数等功能要求。 本产品的使用，实现了变电站全天候、全自主巡检，有效地降低了工人劳动强度和变电站运维成本，提高了巡检作业和管理的自动化、智能化水平。 产品特点 （1）自动导航 利用激光雷达，实现机器人自动导航巡检。 对站内导航部署实施实现无轨化操作，不影响其他设备布局变化。 （2）搭载高清相机/红外相机/全向云台 利用激光雷达，实现机器人自动导航巡检。 对站内导航部署实施实现无轨化操作，不影响其他设备布局变化。 （3）遥控操作/双电池备份 机器人配备有手动遥控器，可以控制机器人的运动和云台的运动，镜头变倍等操作; 系统配备双电池，可以随时更换电池，增加续航能力。 （4）本地报警故障 当机器人本体部件出现故障时，机器人语音报警并形成报文上传到本地监控后台，后台也可进行语音报警。 （5）低电量返航/自动充电 当电池电量低于预设的报警阈值时，机器人自动返回充电点。机器人实现无人管理，可自动回到充电点，自动完成充电。 （6）自动避障 机器人遇到障碍物阻碍通过时，停车避免冲撞，并报警提示。

东北电力大学坐落在风景秀美的吉林省吉林市。学校是吉林省重点大学，始建于1949年，是新中国建立的第一所电力工科学校，1958年定名为吉林电力学院，1978年更名为东北电力学院。原隶属电力部、国家电力公司，2000年起，实行“中央与地方共建，以地方管理为主”的管理模式，2005年学校更名为东北电力大学。2012年学校入选为国家“中西部高校基础能力建设工程”重点建设高校。 学校坚持以人才培养、科学研究、社会服务、文化传承与创新为己任，主动适应国家电力工业和吉林省的经济建设需求，形成了以电力特色为主，多学科交叉融合，较为完整的学科体系。学校共有14个学院，46个本科专业，涵盖了工、理、管、文、法、经、教育、艺术8个学科门类。学校是博士学位授权单位，有电气工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程3个博士学位授权一级学科，1个博士后流动站，有14个硕士学位授权一级学科，49个硕士学位授权二级学科，有吉林省优势特色重点学科6个，其中吉林省重中之重重点学科2个，有工程硕士(含7个授权领域)、体育硕士、翻译硕士、会计硕士4个硕士专业学位授权类别，具有硕士研究生推免权。学校现有全日制在校生近19000人。 学校有教职工1400余人，拥有高级职称人员500余人，其中中国工程院院士2人(双聘)，国家万人计划第一批人选2人，全国杰出专业技术人才2人，国家级有突出贡献的中青年专家3人，百千万人才工程国家级人选5人，国务院政府特殊津贴获得者36人，国家级教学名师1人。拥有“教育部长江学者和创新团队发展计划”创新团队2个，国家级教学团队2个,首批“全国高校黄大年式教师教学团队”1个。 学校坚持教学工作中心地位不动摇，积极构筑并不断优化创新人才培养体系。现有国家级特色专业5个，国家级精品课程4门，国家级实验教学示范中心2个，国家级虚拟仿真实验教学中心1个，吉林省实验教学示范中心10个。近年来，学校获国家级优秀教学成果奖3项。学校是国家大学生文化素质教育基地、全国社会体育人才培训和科研基地，首批国家级工程实践教育中心建设单位，“卓越工程师教育培养计划”试点高校，国家级专业技术人员继续教育基地。 学校始终坚持“面向国家重大需求、积极服务地方经济社会发展”的科研方针，不断提高学术研究水平、科技创新能力。学校有国家地方联合工程实验室2个，国家大学科技园1个，教育部重点实验室(工程研究中心)2个，吉林省重大需求协同创新中心4个，吉林省院士工作站1个，省级重点实验室、研究中心、文科基地等25个。近年来，学校承担包括国家科技部重点研发计划、国家973计划项目、863计划项目、国家科技支撑计划项目、国家科技重大专项、国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金重点项目等各级各类科研课题1800余项，取得了一大批高水平研究成果，获国家科技进步二等奖3项,省部级及以上科研成果奖143项，为推动科技进步以及电力工业和地方经济建设与发展作出了重要贡献。 学校先后与美国、日本、英国、俄罗斯、韩国、德国等国的高校或科研机构开展了多种形式的科技和学术交流。1998年获批培养外国留学生。2000年，国务院学位办批准学校与美国犹他州立大学合作举办国际经济与贸易专业本科教育项目。2012年，教育部批准学校与英国史萃克莱德大学合作举办电气工程及其自动化专业本科教育项目。2011年，学校获批为国家留学基金委青年骨干教师出国研修项目实施院校。2013年，经教育部批准成为中国政府奖学金来华留学生接受院校。 近年来，学校被授予全国文明单位、全国厂务公开民主管理先进单位、全国民族团结进步模范集体、全国模范职工之家、“全国毕业生就业典型经验50强高校”、吉林省先进基层党组织等荣誉称号。涌现出全国先进工作者、全国优秀科技工作者、全国职工职业道德建设先进个人、全国三八红旗手、全国优秀思想政治工作者、全国优秀党务工作者等一大批先进教师群体和以全国大学生自强之星标兵等为代表的优秀大学生群体。 “十三五”期间，学校以办人民满意大学，培养社会主义事业合格建设者和可靠接班人为目标，深入实施“人才强校、创新驱动、特色发展、开放合作”战略，继续解放思想，与时俱进，开拓创新，为建设特色鲜明的高水平教学研究型大学而不懈奋斗。