成果简介：并联型有源电力滤波器是 DFACTS 的重要组成部分，对于降低电 网中谐波含量具有重要意义。双 DSP 结构的有源电力滤波器控制器极大的增 强了控制器运算能力，充分保障了有源电力滤波器复杂控制算法实现。全数 字化的实现方式进一步降低了有源电力滤波器设备安装、调试的复杂程度。 本项目开发的数字化有源电力滤波器已经通过工业现场实验验证了其可行 性和可靠性。并联型有源电力滤波器主电路采用 VSI

华北电力大学是教育部直属全国重点大学，国家“211工程”和“985工程优势学科创新平台”重点建设大学。2017年，学校入选国家“双一流”建设高校行列，重点建设能源电力科学与工程学科群，全面开启建设世界一流学科和高水平研究型大学的新征程。2022年，学校顺利通过首轮“双一流”建设评估并进入第二轮建设高校名单，电气工程学科入选第二轮“双一流”建设学科。 学校1958年创建于北京，原名北京电力学院。学校长期隶属于国家电力部门管理。2003年，学校划转教育部管理，现由国家电网有限公司、中国南方电网有限公司、中国华能集团有限公司、中国大唐集团有限公司、中国华电集团有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、国家电力投资集团有限公司、中国长江三峡集团有限公司、中国广核集团有限公司、中国电力建设集团有限公司、中国能源建设集团有限公司、广东省能源集团有限公司等12家特大型电力企业和中国电力企业联合会组成的理事会与教育部共建。学校校部设在北京，分设保定校区，两地实行一体化管理。学校现有教职工近3100人，全日制在校本科生2.4万余人，研究生1.2万余人。学校占地1600余亩，建筑面积100余万平方米。 建校六十多年来，学校全面贯彻党的教育方针，坚持社会主义办学方向，扎根中国大地办大学，落实立德树人根本任务，为经济社会发展特别是能源电力事业培养了大批德才兼备的高素质人才。学校坚持以“四个面向”为指针，不断增强科技创新能力，攻克了能源电力行业大批关键技术难题，为推动能源电力高水平科技自立自强作出了重要贡献。进入新世纪特别是党的十八大以来，学校秉承“自强不息、团结奋进、爱校敬业、追求卓越”的华电精神，贯彻“学科立校、人才强校、科研兴校、特色发展”的办学方针，紧抓机遇、乘势而上，各项事业实现跨越式快速发展，日益以崭新姿态朝着特色鲜明高水平研究型大学办学目标稳步前进。 学校设有电气与电子工程学院、能源动力与机械工程学院、控制与计算机工程学院、经济与管理学院、新能源学院、核科学与工程学院、环境科学与工程学院、水利与水电工程学院、数理学院、人文与社会科学学院、外国语学院、马克思主义学院、能源互联网学院、人工智能学院等，现有67个本科专业。拥有“电力系统及其自动化”“热能工程”2个国家级重点学科，“清洁能源学”北京市高精尖学科和25个省部级重点学科；电气工程、动力工程及工程热物理两个学科在第四、第五轮学科评估中均分列A档和A-档；“工程学”“计算机科学”“环境/生态学”“材料科学”“化学”和“社会科学”6个学科进入ESI全球前1%行列，其中“工程学”学科进入全球前60强和前1‰行列；拥有7个博士后科研流动站、7个博士学位一级学科授权点、2个博士专业学位授权点、23个硕士学位一级学科授权点和16个硕士专业学位授权点，形成了培养本科、硕士、博士的完整教育体系。 学校大力实施人才强校战略，积极推进人事制度改革，不断完善人才“引育用服”全链条制度体系，逐步打造一支积极进取、素质优良、结构合理的高水平师资队伍，现有专任教师2090人，其中具有正高级专业技术职务的449人，具有副高级专业技术职务的823人。现有中国工程院院士3人，其他各类高层次人才百余名，有多支高水平研究团队。 站在继往开来的新起点，面向欣欣向荣的新时代，学校将坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引，深入贯彻落实党的十九大、二十大精神和习近平总书记关于教育的重要论述，加快推进“双一流”有特色、高质量建设，全力培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，为把学校早日建成特色鲜明的高水平研究型大学而努力奋斗！为强国建设、民族复兴伟业不断作出新的更大的华电贡献！

在家用或商用电器、通信电源系统中通常采用低功率、低电压的自耦变压器来获得不同数值的交流电压，但是自耦变压器同任何电磁变压器一样，效率低并且会产生相当大的噪声，与此同时用于生产自耦变压器的材料金属铜成本较高，经济效益不佳。 本发明提出提供一种基于桥式模块化多电平双向开关电容交流-交流变流器的电力电子变压器，可实现升、降压双向交流-交流变换，及其幅值调节。该开关电容型电力电子变压器仅由一定数量的电容和开关组成，无磁性元件，具有效率高、体积小、重量轻、功率密度大、易集成等优点。 二、技术成熟度 已完成了硬件装置及其控制方法的原理性验证。 三、投产条件和预期经济效益 各种功率器件和控制芯片国内市场都有成熟的供应商，不存在底层的技术壁垒。预计经济效益在估算中。

大规模风电、光伏等可再生能源的接入是新能源电力系统的重要特征，其发电、负荷、设备故障以及天气等因素的多重不确定性交互渗透，对信息控制系统产生严重依赖，使系统安全面临严峻的挑战。 　　为全面提升新能源电力系统防御风险的能力，华北电力大学刘文霞和张建华教授团队在 2007 至 2016 年间 ，承担了国家科技部和国家自然科学基金委等 5 个纵向课题，同时与贵州、海南和吉林省等多家电力公司合作，从电网规划、运行、应急和信息四个应用领域入手本项目从电网规划、运行、应急和信息四个应用领域入手，开展风险评估理论及其应用关键技术研究。取得的创新性成果如下： 　　（1）创新提出了表征新能源不确定性影响的电压波动风险量化评价方法，突破了复杂大电网风险评价效率和风电场模型精度低的技术难题，研发了计及多重风险的大规模风电并网规划方案辅助决策系统（见图1、图2a）； 　　（2）提出了大规模风电并网下电力系统小信号稳定性与运行风险评估新方法，建立了融合运行风险的优化调度框架，率先研发了电网短期和超短期风险评估系统（见图2b），填补了国内外该应用领域空白； 　　（3）提出了电力系统大停电风险的辨识与预警方法，解决了大规模风电接入情况下电网自组织临界态的辨识难题，首次建立了区域电网大停电风险的应急管理体系； 　　（4）系统地提出了设备、厂站及广域系统三个层面的电力信息安全评估方法，突破了信息-物理域耦合带来的安全性量化难题，为新能源电力系统的安全经济运行提供了信息安全技术支撑。 　　基于此项目，研究团队共申请发明专利 11 项，已授权 7 项；软件著作权 3 项；发表论文 76 篇，其中 SCI 论文 10篇、 EI 期刊论文 46 篇，总被引用量 29237 次；专著 1 册。同时，此项目成功应用于北京、华北电网的安全和应急体系建设，有利支撑了奥运保电；研发的应用系统应用于贵州、海南和吉林等省，创造了巨大的经济效益。

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

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

本发明公开了一种基于电力系统底层故障信息的复杂故障串联 整合方法。包括以下步骤：获取底层故障的底层故障信息，将按各底 层故障第一排序时刻先后顺序列于时间轴上；并将时间窗口的起点置 于首个底层故障的第一排序时刻处；辨识时间窗口内底层故障两两之 间的关联性，区分复杂故障的类型；对辨识出的第一排序时刻非相邻 的连锁故障和保护隐藏故障进行修正；将时间窗口起点移动至下一个 相邻底层故障的第一排序时刻处，对该时间窗口内底层故障的关联性 进行辨识；重复上述步骤，直到所有底层故障的关联性辨识完毕，得 出复杂故障的串

本发明公开了一种 H 桥三电平有源电力滤波器的控制方法及系 统。在进行直流母线电压相间平衡控制时，通过检测各相直线母线电 压与直流母线平均电压之间的偏差，确定基波负序电流的给定量，是 一种双闭环结构，因此系统的鲁棒性更高。与传统的基于负序电压注 入的方法相比，不会影响电流环的性能；与传统的基于零序电压注入 的方法相比，其相间平衡控制的能力更强。在进行负载电流谐波检测 时，在双 dq 轴坐标系下分别检测基波正序分量和基波负序分量，因此 谐波检测的精度更高。由于在负序 dq 轴坐标系下检测了基波负序电

本实用新型涉及无线电能传输技术，特别涉及一种适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统，包 括输电线端、充电平台和无人机端，其中：输电线端包括交流互感器 CT 发射端；充电平台包括依次连 接的交流互感器 CT 接收端、无线充电发射组件，还包括设置在充电平台上的遮蔽棚；无线充电发射组 件包括依次连接的电源模块、驱动模块和发射模块；无人机端包括依次连接的无线充电接收组件、电池 组和定位模块；电池组包括依次连接的指示灯、电量检测模块和电量显示模块。该无线

脑电信号作为人体重要的生理信息，已经被广泛应用于医学疾病诊断与治疗、人体潜能开发等方面。脑电图通过将电极接入被试对象的头皮，来测量大量神经元发放所形成的电场。脑电波作为能够体现大脑活动的信号中的一种，有方便检测、非侵入式且对被试对象友好等特点。一般认为，通过对大脑脑电波的检测并采取特定数据分析方法，有望将大脑的各项反应能力充分挖掘出来。近年来，脑电信号分析已成为认知神经科学领域的重要技术之一。大量研究表明，人类认知能力与脑电信号有关，其中工作记忆能力在认知中起关键作用。脑电信号具有数据量大、时间分辨率高、易受干扰等特点，给研究带来了不少挑战。杨立坚课题组使用样条函数，基于随机抽取的122名大学生志愿者训练集，以闭眼静息态下8个脑前区导联的脑电信号（图1），对20名志愿者测试集进行工作记忆能力的预测（图2），其确定系数R^2在多次随机试验下的中位数为68%，最低值大于50%，最高值72%（图3）。图1 ：试验中脑电信号记录的导联名称和位置图2：对某测试集计算的认知能力预测值与真实值的对比图3：对多次重复随机抽取的测试集计算的确定系数R^2箱线图杨立坚课题组依托10年来自身在函数型数据领域的研究成果，课题组2017级博士生张园园和2018级博士生黄昆在学习神经科学专业知识的同时，与机械工程系教授吴方芳和硕士生王健凯高效合作，分析季林红课题组的大学生志愿者脑电与认知能力数据。他们秉承“面向应用，背靠理论，写好算法”的统计学理念，把样条回归估计脑电信号的光滑轨迹，张量样条回归估计协方差函数，样条估计函数型主成分与得分等深刻的统计学前沿理论，结合LASSO回归，转化为快速准确分析脑电数据的算法（图4），从2018年12月开始仅用6个多月的时间，就很好地解决了基于工作记忆能力预测的问题，完成了这篇跨学科应用方法论文。图4：算法流程图