Ø  成果简介：高功率大转矩交流感应电机驱动系统峰值转矩达1400Nm，应用效果良好；车用高效大功率永磁同步电机驱动系统填补了国内该领域的空白，突破了高速稳定弱磁调速技术难，比功率大于1.45kW/kg。该成果已在大洋电机、北京公交集团、627厂、福田、618厂、山东华盛集团、北京飞驰绿能、安徽安凯公司等企业得到推广应用。Ø  项目来源：自行开发Ø  技术领域：电气工程、新能源汽车Ø &n

智能体感平衡车控制系统是用于独轮车、双轮 车、带扶手车、滑板车等各类智能体感车的驱动控制系统，包 括硬件系统和软件系统。智能体感平衡车领域，从 2014 年开始 兴起，2015 年逐步推广，2016 年有望更加普及。 其主要功能是为各类体感车提供安全、稳定的控制。选用 合适的主处理器，通过加速度计和陀螺仪进行测量数据和处理 数据，进而精确判断车辆倾角，运用最优的控制算法控制电机， 进而驱动控制器，实现对

研究背景据2019年国家统计局[2]统计，截止至2018年末，65岁及以上人口为16658万人，占总人口的11.9%。老年人可能会出现腿部肌肉力量不足的现象，甚至于心理方面的问题。本项目解决了传统外骨骼存在问题电机位于关节附近导致：1. 自身重量较大2. 附加转动惯量大刚性机构拟合关节导致：3. 结构复杂4. 协调控制难设计一款便携、轻质、低附加惯量、良好人机协调性能的外骨骼机器人，是急需解决的问题。

本成果来自有重大应用前景的横向项目。研发团队现已掌握纯电动轮边驱动悬架系统开发的关键技术，形成了完备的技术开发体系以及轮边驱动悬架系统与整车动力性、经济性、操稳性以及平顺性等性能匹配的技术规范。借鉴团队成功开发纯电动汽车整车控制器（VCU）的经验，正在开展具备协调差速、制动、能量回收功能的轮边驱动悬架系统控制单元（SCU）的预研工作。纯电动汽车轮边驱动悬架系统开发团队正在形成具备设计、开发、调试与整车匹配的系统化配套能力。

一、项目简介此软件在给定的电源、电网和负荷数据的前提下，本软件对电力系统规划方案进行 8760 小时全景模拟，既可以对电源规划方案进行评估，也可以用于输电网规划方案评估，还可以针对新能源消纳、系统调峰能力、外区交直接接入、抽蓄电站建设等进行专题评估。本软件是基于课题组完全自主提出的理论而历经多年开发，所提理论系为国内首创。二、产品性能优势该软件可以逐小时模拟全年电力系统运行情况，经过多个实际系统验证，模拟结果于实际运行情况较为接近。主要特点：1. 软件对新能源中长期波动刻画准确，既可以直接利用风光大量历史数据，也可根据理论进行新能源波动模拟以解决历史数据匮乏问题。. 与传统的短期机组组合方法相比，此软件通过全年精细化的机组组合，充分考虑了电源和负荷在时间尺度上的不均匀性。. 与传统基于电力电量平衡的规划评估思路相比，软件计及了线路传输约23束和潮流断面约束，并考虑供/受外区电、抽水蓄能、热电联产、气电、光热等特殊机组和运行情况，使评估结果更具参考价值。4. 在调度方式上，具有三公调度、经济调度、节能调度等多种可选调度方式。三、市场前景及应用此评估软件已在我国西北、华中、华东的七个省级

新型电力系统仿真分析、测试验证。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 随着“双碳目标”国家能源战略的确定和新型电力系统概念的提出，我国能源转型力度持续加大，逐步形成了大量新能源接入电力系统的局面。由于风能、太阳能等新能源与常规能源禀性差别很大，其并网发电系统具有显著不确定性、波动性和机械惯量缺失等特点。此外，高比例电力电子装备、新一代直流输电、多能互补的综合能源、各类大规模储能电站、各种通信及自动化新技术装置等因素使得新型电力系统组成要素愈加复杂，动态特性蕴含诸多未知，造成系统规划设计、装备制造、系统集成和运行控制等都面临史无前例的挑战。目前，电力科研院所、规划设计单位、装备制造厂家、教育培训机构等对新型电力系统开展仿真分析、测试验证的需求很大、很迫切。同时看到，新型电力系统的这些新型场景对仿真技术要求苛刻，门槛很高。 1）新型电力系统需要精细化动态模拟。人们对新型电力系统动态行为的认识还不够深入，无论是基础理论层面还是工程技术层面还处于广泛讨论、观点碰撞或局部示范试验阶段。然而，电力设施的新技术路线试错成本极高，不太可能对所有备选方案和技术选项都逐一示范。因此，开展大量深入的仿真研究是推进新型电力系统实施的必要手段。对于新型电力系统，需要深入开展仿真研究的领域包括：①新型电网体系结构研究；②新能源接入电网关键技术； ③ 新能源电网保护与自动化技术； ④源网荷储协同控制与优化调度；⑤新型配电网的电能质量分析与控制；⑥人工智能等新技术对新型电力系统的支撑。 2）新能源基地并网需要做稳定性评估。大规模陆上及海上风电集中接入局部电网有可能引发次/超同步振荡、宽频谐波谐振等电网安全稳定性问题，需要对这些问题进行机理及应对策略分析。所以需要对包含多类型新能源装备的局部电网做精细化动模仿真测试。然而，百千台级风光机组电磁暂态详细建模与仿真是一个卡脖子难题。 3）软、硬件在环仿真是必要的。新能源及储能电站的电力电子变流器控制及保护策略是厂家核心机密，对外不公开。由于控保策略对装置外特性及其接入系统的响应特性有重要影响，故需要分析内部核心控保策略。需要将新能源及储能控制器实物或黑盒模型接入测试平台开展动模仿真，以对其多时间尺度动态响应特性进行精细化分析。软、硬件在环试验对仿真平台提出了更高要求。 4）超大规模储能电站的仿真难度大。①单个储能机组的设备形态发生改变，从两/三电平变流器向模块化多电平变流器（MMC）的复杂结构演变，甚至采用储能跟变流器集成，故需要对这种复杂新形态做精细化测试验证。②超大规模、超大机组的储能电站包含较多并联储能单元或者储能机组，吉瓦时级储能电站，需上百台机组并联。另外，储能变流器的控制策略正从电流源型向电压源型转变，控制策略趋于复杂化，故需要大量的储能变流器的控制装置接入测试平台，才能对实现对储能单机以及多机之间协调控制性能测试，进而实现超大规模、超大机组的储能电站的精细化仿真。 5）现代直流输电控制与保护测试提出更高要求。超/特高压直流输电系统应用于新能源基地外送的控制保护策略及其硬件在环试验对实时仿真平台硬件资源要求苛刻，既要对直流输电系统建模，又要对新能源基地建模，应用场景的复杂性对仿真平台要求更高。 1 技术分析（创新性、先进性、独占性） 1.1 国产化实时仿真技术现状 实时仿真是指仿真模型执行进度与系统时钟完全同步的一类仿真，具备这种特性的仿真装置称为实时仿真器。新型电力系统的认知、试验、生产、培训需求快速增长，形成了实时仿真领域巨大潜在市场。但目前RTDS、RT-LAB等进口设备依旧垄断市场，对于大规模新能源场站、县域规模万节点级电力系统、多端特高压直流输电等应用场景电磁暂态仿真，所需的仿真资源巨大，平台造价极高。且关键核心技术处于卡脖子状态，平台应用的灵活性和开放性受到很大限制。只有开发和推广国产化实时仿真技术才能为顺利推进新型电力系统建设过程中的研究和生产提供自主可控的工具和手段。 1.2 UREP与进口设备的对比试验  为了实现电力实时仿真器的国产化替代，彻底解决电力实时仿真领域的技术“卡脖子”问题，国产实时仿真器UREP需要与国际主流技术进行对比，力求达到甚至超过目前世界最先进的技术。对标对象为行业公认的电力系统实时仿真仪（RTDS）和行业广泛使用的RTLAB，以上两款设备均为加拿大生产。对比试验方案如图1-1所示。制定标准（典型）测试算例，分别在UREP、RTDS和RTLAB环境下搭建测试算例的仿真模型，在完全相同的测试条件和试验内容下得到各种仿真器的仿真结果，比较仿真结果的一致性。同时比对仿真规模、建模效率和编译时间等关键指标。             图1-1  国产UREP与进口设备对标方案 1.2.1电气网络仿真对比    图1-2表示了一个多支路网络，基于图1-1中三种仿真器搭建该模型，通过不断增加支路数扩大网络规模，直到仿真器过载，得到仿真器的算力极限。         图1-2  多支路电气网络 在50us仿真步长下，对于图1-2案例RTLAB最大仿真规模为78个 三相节点，UREP也为78个 三相节点，二者相同。在编译速度方面，RTLAB编译时间为3分52秒，UREP编译时间为1分12秒，UREP是RTLAB的3.22倍。      图1-3  基于RTDS的仿真模型  当基于RTDS建模时，如图2-5，每块PB5最多允许24个节点；当基于NovaCor建模时，在超大步长150us下可以达到100节点，在50us步长下仿真规模未知。 2.2.2 双馈风机仿真对比   双馈风机含有电机、传动链、电力电子变流器和控制系统，是具有代表性的新能源元件。在在50us仿真步长下，对于如图1-4案例，RTLAB最大仿真规模为6台，UREP也为6台，二者相同。在编译速度方面，RTLAB编译时间为7分0秒，UREP编译时间为2分12秒，UREP是RTLAB的3.18倍。                图1-4  双馈风机测试案例 2.2.3 直流输电仿真对比   直流输电是最复杂的电力电子装备，有换流阀、阀控制器、极控制器、站控制器等一次和二次系统，是实时仿真领域的难点，也是检验仿真器能力的试金石。图1-5是双端单极直流输电系统测试用例，每端包含2个六脉波桥，控制保护包括了阀控、极控和主控模型，封装于蓝色模块内。   图1-5 双端单极直流输电系统测试用例 将图1-5所示算例分别在RTLAB和UREP中建模运行，在单核可用资源下，若仿真对象为电气主系统和控制保护组成的整个系统，则RTLAB过载，UREP也过载。若仿真对象仅为电气主系统（即双侧电源、交直流滤波器和4个6脉波桥），则RTLAB和UREP均不过载。在编译速度方面，RTLAB编译时间为3分40秒，UREP编译时间为1分11秒，UREP是RTLAB的3.10倍。 2.2.4 同步发电机组仿真对比    同步发电机目前仍是电力系统主力电源，是电力系统的主要仿真对象。同步发电机组模型包括同步发电机、调速器、励磁调节器及升压变。搭建多台同步电机并列运行算例，如图1-6所示。   图1-6  同步电机并列运行算例 在50us仿真步长下，对于图1-6案例RTLAB最大仿真规模为11台，UREP为13台。在编译速度方面，RTLAB编译时间为3分51秒，UREP编译时间为1分16秒，UREP是RTLAB的3.04倍。 2.2.5 最小步长对比 基于CPU的最小仿真步长能够体现仿真计算时间的抖动问题，抖动越小，允许的仿真步长就越小。因此，通过比较最小仿真步长，也可以反映仿真器的计算性能。仿真对象采用单台双馈风机，模型包括风力机、绕线异步电机、机侧变流器、网侧变流器、主动系统、所接入的配电网等元素，如图1-7所示。             图1-7  测试最小步长算例 经测试，RTLAB最小仿真步长为24us，UREP最小仿真步长为20us。可见，UREP具有更小的仿真抖动。 2.2.6 仿真精度对比 为了验证国产UREP的仿真精度，采取和RTDS交叉对比验证方法说明UREP的仿真精度。电力系统仿真包括电磁暂态和机电暂态，因此，从电磁暂态和机电暂态两个方面进行对比，同时考虑各种应用场景，以覆盖各种情形。电磁暂态检测案例的电网拓扑如图1-8所示。 图1-8 电磁暂态检测使用案例 无穷大电源电压等级为110kV，频率为50Hz，系统内阻抗为；L1、L3线路阻抗为，L2、L4线路阻抗为， T1、T2两变压器的额定容量均为，短路电压，空载损耗，空载电流，短路损耗，变比，高低压绕组均为Y形联结；假设系统A1、B1、A、B处供电负荷为(5+j1)MVA，C1和C处供电负荷为1+j0.1MVA。UREP建模如图1-9所示。   图1-9 电磁暂态检测案例的UREP仿真模型 基于RTDS建立电磁暂态案例的仿真模型如图1-10所示，其电压过零点短路控制如图1-10所示。   图1-10  RTDS仿真模型   图1-11  RTDS电压过零点短路控制结构 对上述模型，分别使用UREP和RTDS进行实时仿真，仿真时间为0.2s，短路故障发生在0.06s-0.16s之间，仿真步长为100微秒，横轴表示在0.2s时间内仿真采样点数，纵轴表示母线电压、电流，单位分别为V、A。在母线A点处发生三相短路，短路前后及短路期间的三相电压波形如图16-7。为了显示细微之处，将图1-12局部放大后，如图1-13。   图1-12  A点发生三相短路时三相电压波形   图1-13  A点处发生三相短路时三相电压波形局部放大 点划线为RTDS仿真结果，虚线为UREP仿真结果。可以看出，两种仿真结果高度重合，表现出电磁暂态仿真结果的高度一致。电磁暂态过程除了表现在电压动态还表现在电流动态，短路前后及短路期间的三相短路电流波形如图1-14。   图1-14 A点处发生三相短路时三相电流波形 图1-15  A点处发生三相短路时三相电流波形局部放大图 1.3  对标结论 （1）在内核资源完全等同条件下，国产UREP和RTLAB的仿真算力基本相同，即内核授权数相同条件下，具有相同的仿真规模。 （2）国产UREP的建模效率和编译速度远远高于RTLAB。小规模场景下，UREP是RTLAB的3倍左右，大规模场景下UREP是RTLAB的45倍左右。 （3）在仿真对象完全相同的条件下，国产UREP和RTDS的电磁暂态仿真结果完全相同，二者交叉对比没有差别。

智能电力监护系统、电气自动化控制 高压输配新产品，配电自动化创新技术

上海电力大学是中央与上海市共建、以上海市管理为主的全日制普通高等院校。学校创建于1951年，1985年更名为上海电力学院。学校现有杨浦、浦东两个校区，全日制在校生一万两千余人，教职工一千余人。 学校的校训是“爱国、勤学、务实、奋进”，学校坚持“立足电力、立足应用、立足一线”的办学方针，树立“务实致用，明理致远”的办学理念。学校坚持深化改革，加快内涵建设，办学规模、办学层次、办学质量和国际影响力稳步提升，逐步发展成为以工为主，兼有理、管、经、文等学科，主干学科能源电力特色鲜明、多学科协调发展的高等学校。 学校沿革 学校创建于1951年，长期隶属于国家电力部门管理，2000年属地化管理。学校历经了上海电业学校、上海动力学校、上海电力学校、上海电力高等专科学校、上海电力学院的发展演变，1985年起开始本科层次办学，2006年正式开始硕士层次办学，2018年成为博士学位授予单位，形成了学士、硕士、博士完整的学位授权体系。 师资队伍 学校现有在编教职工1100余人，其中专任教师790余人。专任教师中，具有博士学位的比例为51.26%。目前有入选高端人才、教育部高端人才奖励计划1人、国家新世纪百千万人才工程1人、国家杰出青年科学基金1人，全国优秀教师1人，全国优秀骨干教师称号1人;入选高端人才2人、教育部优秀人才奖励计划1人，教育部新世纪优秀人才支持计划3人;上海市“高端人才”1人，上海市领军人才1人，上海市优秀学科带头人1人，上海市教学名师3人，上海“高端人才”(“青年高端人才”)特聘教授13人。另有享受国家政府特殊津贴6人，上海市宝钢优秀教师奖10人，上海市育才奖28人次。 学科与教学 学校设有能源与机械工程学院、环境与化学工程学院、电气工程学院、自动化工程学院、计算机科学与技术学院、电子与信息工程学院、经济与管理学院、数理学院、外国语学院、国际交流学院、继续教育学院(含上海新能源人才技术教育交流中心)、马克思主义学院、体育部共13个二级院部和32个本科专业。 学校有国家级特色专业3个，教育部专业综合改革试点专业1个，上海市专业综合改革试点专业2个。拥有上海市IV高峰学科1个，高原学科1个，上海市一流学科1个，上海市重点学科6个，市教委重点学科5个。目前拥有动力工程及工程热物理、电气工程、化学工程与技术、物理学、信息与通信工程、控制科学与工程等6个一级学科，拥有动力工程、电气工程、控制工程、工程管理、计算机技术等5个硕士专业学位授权点，独立招收和培养硕士研究生。2018年我校获批博士学位授予单位，电气工程学科获批博士学位授权点。 2006年，学校以优秀等级通过教育部本科教学工作水平评估。曾获国家级教学成果奖2项，在近两届上海市教学成果奖评选中，共获奖19项，其中特等奖1项、一等奖11项。2010年成为教育部首批“卓越工程师培养计划”试点院校，目前共有5个本科和2个硕士试点专业。2017年“电气工程及其自动化”专业通过教育部高等教育教学评估中心和中国工程教育专业认证协会的共认证，标志着该专业的质量实现了国际实质等效，进入全球工程教育的“第一方阵”。2018年获批上海市“一流本科”建设引领计划项目1个，“应用型本科”试点专业9个、“中本贯通”试点专业2个。拥有上海市精品课程32门、国家级规划教材及上海市优秀教材28本、上海市教学团队4个。学校拥有国家级实践(实验)基地(中心)2个，省部级实验示范基地(中心)3个，省部级校外实习(实践)基地5个，100多个校外实习基地。 科学研究 学校始终把科技创新作为推动高水平大学建设的源泉和动力，坚持以服务国家战略、行业需求和地方社会经济发展为牵引，在基础研究、工程应用和产学研合作等方面开展科学研究和技术攻关。学校拥有国家大学科技园、国家级技术转移中心及11个省部级以上科研平台。学校拥有一个国家级工程实践教育中心，一个大学生创新基地。 学校积极服务于国家能源电力发展战略和上海建设具有全球影响力的科技创新中心战略，构建了由上海智能电网技术研究协同创新中心、上海新能源人才技术教育交流中心、上海电力安全技术研究中心和“一带一路”能源电力管理与发展战略研究智库组成的“三中心一智库”，成立上海能源电力科创分中心，全面服务于地方与行业发展。 近年来，学校科研综合实力明显增强，科研总经费有较大幅度增长，主持和参与各类科研项目近千项，其中国家“973”“863”课题、国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、国家社会科学基金项目、教育部新世纪优秀人才资助计划、上海市科委重大(重点)科技攻关项目、上海市哲学社会科学规划项目、上海市优秀学科带头人计划、青年科技启明星计划、浦江人才计划、曙光计划、晨光计划、阳光计划等多种类高水平科研项目和人才培养项目400多项;获省部级及以上科学技术奖51项，其中国家级科技进步二等奖1项。 学校在科研成果产业化方面也得到了蓬勃发展，许多成果在生产中取得了较为显著的经济效益和社会效益，多项科研成果获奖，并拥有许多具有自主知识产权的发明专利和实用新型专利，被权威检索机构收录的科技论文数量连续攀升，多篇论文入选ESI论文。 国际合作 学校积极拓展国际交流与合作并取得明显成效。学校倡议并成立了“ADEPT国际电力高校联盟”，与英国斯特拉斯克莱德大学、俄罗斯莫斯科动力学院、德国科特布斯勃兰登堡工业大学、澳大利亚科廷科技大学等9所以电力为特色的国外大学签署了10校间的校际交流与合作备忘录，共商能源电力行业高校间的国际交流与合作。学校与英国、美国、加拿大、俄罗斯、西班牙、葡萄牙、德国、澳大利亚、日本、新加坡、越南、印尼、马来西亚等国家的多所院校建立了友好、互惠交流关系，签署了校际交流、合作办学等实质性合作协议;每年聘请长短期外国文教专家和科技专家来校担任名誉教授、海外名师，进行讲学及合作研究;与英国斯特拉斯克莱德大学共同举办电气工程专业本科合作办学项目;积极推动暑期游学、海外实习、硕士双学位等学生海外学习、实习项目，国家公派出国留学人数日益增多;学校目前有来自越南、老挝、蒙古、柬埔寨、津巴布韦、刚果(布)、喀麦隆、澳大利亚等国家的长期留学生近百名。 学校主动对接“一带一路”国家战略，结合自身特色，成立“‘一带一路’能源电力国际人才培养基地”及“一带一路能源电力海外挂职实训基地”。学校成立了“中葡文化交流中心”，为学校师生与葡语系国家的文化交流搭建桥梁。 毕业生就业 学校毕业生就业率和就业质量始终保持较高水平。在“双向选择，自主择业”的就业机制下，学校确立了“就业主导、举校联动、巩固电力、拓展纵横、两形并重、确保五率”的就业方针。通过全程化的职业发展教育、个性化的就业指导和规范化的就业服务，为毕业生的职业发展提供了可靠的保障。同时学校借助广泛的校友网络和多年来与行业用人单位建立的良好合作关系，通过举办全国电力人才招聘大会(上海站)等各类招聘会，为毕业生提供了大量的就业机会。近年本科毕业生就业率维持在97%以上，研究生毕业就业率100%，学校致力于行业合作，实施了“3+1订单模式”培养模式，行业内就业率显著提高。 发展目标 2018年6月，学校召开第四次党员代表大会，确定了学校“分三步走”的中长期发展目标：到 2020年前后，建成能源电力特色鲜明的高水平应用技术型大学，学校综合实力、办学质量显著提升;到2025年前后，建成能源电力特色鲜明的高水平应用研究型大学。人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新、国际交流合作能力明显增强，博士学位授权单位建设成效初现，优势学科更加突显，主要可比性指标再上新台阶，服务国家战略的能力更加突出，办学综合实力整体提升;到2035年前后，优势学科进入一流学科行列，办成中国知名的地方高水平大学。 走进新时代，学校将以贯彻落实党的十九大精神为主线，以立德树人为根本，全面加强党的领导，扎实推进综合改革，在社会各界的热心帮助下，在所有上电人的共同努力下，迈步新起点，谋划新发展，实现新飞跃。

智能电力测控仪表是采用先进的数字信号处理技术、微处理器技术和智能测控技术并针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求设计而成，是目前同类产品中测量参数最全且性价比最高的超级仪表。可定制多路开关量输入输出及相关控制功能并可准确的温湿度测量和控制；可通讯接入能源管理系统、 SCAD、 PLC 系统；掉电情况下，数据保存不丢失。

成果介绍目前的吸收式制冷空调系统，热源温度往往需要100℃以上才能满足要求，且装备体积大。当采用与溶液除湿有机结合的热湿独立处理方法后，热源温度75℃以下，系统高效运行，且体积小。 本技术从溶液除湿技术和吸收式制冷技术的相似点出发，将二者有机的结合，使用吸收式制冷系统中的发生器对除湿后的部分稀溶液进行再生，节省了再生器的占用空间。市场前景本技术可由太阳能集热器产生的75℃以下热源驱动，相比一般的溶液除湿系统能效可提升30[[%]]~40[[%]]。本技术可以用于工业建筑工位空调或者废热较丰富的场合。该技术已获中国发明专利和美国发明专利授权。