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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
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
上海交通大学
2021-05-11
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
一种基于光伏预测误差模糊性的电力系统调度方法
本发明涉及一种基于光伏预测误差模糊性的电力系统调度方法。步骤：本发明将获取光伏预测出力 和实测出力的历史统计数据，及气象预测信息，估计未来一天光伏预测误差的概率分布参数。针对光伏 预测误差的不确定性，引入模糊理论，并利用信息熵转换法将光伏预测误差随机变量转换为光伏预测误 差模糊变量。根据光伏功率短期预测的结果，并考虑光伏预测误差的模糊性，建立含光伏发电的模糊机 会约束调度模型。将所建立的模型中含有模糊变量的约束条件转化为清晰等价类。最后利用 C
武汉大学
2021-04-14
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
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
华中科技大学
2021-04-14
一种 H 桥三电平有源电力滤波器的控制方法及系统
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
华中科技大学
2021-04-14
一种适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统
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
武汉大学
2021-04-14
一种判断电力系统静态电压稳定性的方法及装置
本发明实施例提供一种判断电力系统静态电压稳定性的方法及装置。所述方法包括：获取电力系统中各节点电压在不同电压区间的分布概率；利用所述不同电压区间的权值对所述分布概率进行加权，获得加权电压熵，进而判断所述电力系统静态电压的稳定性。本发明实施例考虑各区间电压水平不相同的情况，利用所述不同电压区间的权值对所述分布概率进行加权获得加权电压熵，进而利用加权电压熵来判断电力系统静态电压的稳定性；无需知道电力系统的具体参数，计算量小，简单高效，而且不会随着电力系统规模的增大而增加计算量。
中国农业大学
2021-04-11
一种适用于风电接入的电力系统实时滚动计划方法
本发明涉及一种适用于风电接入的电力系统实时滚动计划方法。步骤是：依据风电和负荷的预测时 间间隔以及预测值，通过线性插值法，给出预测时间段内各时段（以 5-15min 为一个时段）风电和负荷 的预测值；结合电网风电、火电和负荷的地区分布特点与燃煤机组发电序位表，选择数台火电机组参与 实时滚动计划，以尽可能实现风电的就地消纳；以电网弃风最小和火电机组煤耗最小为双重优化目标， 建立实时滚动计划模型；输入系统、机组、算法控制参数，通过人工智能优化算法求
武汉大学
2021-04-14
低品位热能驱动的吸收式制冷除湿一体化空调系统
本发明公开了一种低品位热能驱动的吸收式制冷除湿一体化空调系统，包括溶液除湿循环回路和溶液制冷循环回路；溶液除湿循环回路包括发生器、溶液?溶液换热器和溶液除湿器；发生器输出端a通过溶液?溶液换热器连接溶液除湿器输入端，溶液除湿器输出端通过溶液?溶液换热器连接发生器输入端；溶液制冷循环回路包括吸收器、溶液?溶液换热器、发生器、冷凝器、蒸发器以及表冷器；吸收器输出端通过溶液?溶液换热器连接发生器输入端，发生器输出端a通过溶液?溶液换热器连接吸收器输入端b，发生器输出端b连接冷凝器输入端，冷凝器输出端a连接蒸发器输入端a，蒸发器与表冷器通过第二阀门和冷冻水泵连接，蒸发器输出端b连接吸收器输入端a。
东南大学
2021-04-11
基于数据驱动的海洋平台多阶段任务系统可靠性估计方法
本发明涉及一种基于数据驱动的海洋平台多阶段任务系统的可靠性估计方法，该估计方法主要包括：建立多阶段任务过程模型，估计任务时间的概率密度函数；建立系统退化过程模型，估计剩余寿命；根据多阶段任务过程模型和系统退化模型的可靠性定义，利用任务时间估计值和系统寿命估计值实时计算得到系统可靠性参量值。本发明利用所测的传感器数据，建立了个体多阶段任务系统的历史数据与当前实时数据信息之间的联系，实时准确估计出动态条件下多阶段任务系统的可靠性参量，解决了现有方法仅适用于静态假设和特定系统的问题。本发明实时准确估计海洋平台这类多阶段任务系统的可靠性参量，及时对系统进行有效的维护，降低系统维护成本，有效避免了灾难性故障的发生。
青岛农业大学
2021-04-13