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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
航天飞行器自主保障系统三维可视化软件开发
本发明公开一种航天飞行器三维模型层次化故障显示，以及三维模型信息提取和动画交互的实现方法，所述飞行器自主保障系统三维可视化软件主要包含软件B/S框架的搭建、三维实体模型信息提取及格式转换、三维模型的显示及其动画交互操作的加入和故障产品显示及透视化部件操作四大部分。
北京航空航天大学
2021-04-10
一种相控阵三维声学摄像声纳实时处理系统和方法
本发明公开了一种相控阵三维声学摄像声纳实时处理系统和方法,该系统包括三维声纳点数据采集模块、三维声纳点数据上传模块、PC客户端的三维声纳点数据实时处理模块。该方法包括:利用两级FPGA信号处理,实时电子聚焦波束形成,获得三维声纳点数据;再将三维声纳点数据转发到PC客户端并进行命令的设置和获取;PC客户端接收三维声纳点数据并进行实时处理:包括单帧多层实时重建、图像配准拼接、三维可视化以及数据的实时存储。本发明结构谨严、高实时高精度、图像清晰、交互方便、可扩展性强,有效地实现了声纳目标三维实时处理功能。
浙江大学
2021-04-11
一种云服务分布式数据中心系统及其负载调度方法
本发明公开了一种云服务分布式数据中心系统，包括系统状态 监控模块、负载接纳控制模块、负载路由分发模块、负载调度模块和 多源供能管理模块，系统状态监控模块用于获取来自不同用户的云服 务请求，记录云服务请求与云服务请求相关的信息，并将云服务请求 传送到负载接纳控制模块，负载接纳控制模块用于根据接收到的云服 务请求的数量选择部分云服务请求，并将这些云服务请求发送到负载 路由分发模块，负载路由分发模块用于将接收到的云服务请求分发到 对应的数据中心进行处理。本发明能够解决现有系统中存在的数据中 心供能系统的长期运营开销大，新能源供应不稳定、电价波动、需要 提前获取系统数据或者稳态分布的问题。
华中科技大学
2021-04-11
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
TA21型牵引变电所安全监控及综合自动化系统简介
我国电气化铁道牵引变电所二次设备的技术水平与国外同行先进水平相比有不小差距，本项目的研制为我们提供了追赶国际水平的契机，将为牵引变电所的设计、施工、运营管理、维修体制带来全方位的巨大变革：1、简化设计；2、工厂化施工；3、无人值守；4、借助于保护测控单元的透明化设计和一次设备的驻所检测技术，可实现设备远程诊断。
西南交通大学
2021-04-13
长大公路隧道前馈式通风系统及隧道机电智能监控技术研究
在国内首次长大高等级公路隧道内的机电设备控制智能化、组态化、综合化和网络化技术，是部分领域国际领先、总体具有国际先进水平的高水平研究。以智能通风控制为主体，可解决大幅度降低隧道营运通风的电力耗费与车辆在隧道内安全行驶及预防重大火灾发生的一系列技术难题。以具体工程为依托，研究成果直接在依托研究工程的设计施工中应用，进行工程示范后可在大范围推广。
西南交通大学
2021-04-13
大型离心式压缩机组运行状态监测与故障诊断系统
本系统以化工、石化行业的大型回转机械为对象，采用先进的计算机技术、光纤传输技术和独创的全息谱监测诊断方法，全面、实时、连续地实现机械运行状态的监测和故障诊断。本系统采用高性能的ARCNET光纤网络，传输速率高、误码率低。系统上下位机并行工作，实现了分布式的在线监测；监测软件首次实现了以多任务切换为基础的前后台并行监测机制，有效地实现了事故追忆功能，保证了突
西安交通大学
2021-01-12
无尾家电金属异物检测与磁耦合谐振式无线电能传输系统
无尾家电金属异物检测: 当无线电能传输系统能量交换区中混入金属时，由于涡流效应金属温度会 急剧升高，进而产生严重的安全事故，因此对混入能量传输区域金属的检测需 亟待解决。本项目组经过多年的研究，积累了丰富金属检测经验，提出了基于 混沌理论和改进平衡线圈技术的检测方法。基于该技术，2013-2014年项目组与 海尔公司合作开发了“无尾家电金属异物检测”系统，成功应用于700W无尾搅拌 器系统中，实验证明系统具有很高的灵敏度和抗干扰性，可实现金属异物检测 精度小于5mm，确保了家电的安全性。磁耦合谐振式无线电能传输系统: 自从2007年美国麻省理工学院(MIT)的Marin Soljacic教授等人利用磁耦合谐 振技术成功地在2m外点亮一只60W的灯泡，无线电能传输技术(WPT)迅速成为 一个世界范围内的研究热点。磁耦合谐振原理是目前电能传输的最好方式，可 实现大功率、高效率、远距离的电能传输，克服有线供电取电不灵活问题。基 于该原理，本项目组成功开发了样机系统，其最大功率10kW，整体传输效率85% 以上，垂直传输距离达200mm，水平自由度100mm，具备金属异物检测功能。 能量传输平台采用扁平化设计，使该系统占用空间体积更小，可非常方便地应 用于家电无尾传输、汽车无线充电、AVG车、机器人等领域。
山东大学
2021-04-13
一种非接触式煤种自动识别及示踪系统及方法
本发明公开了一种非接触式煤种自动识别及示踪系统及方法， 该系统包括煤质检测装置、标签、读写器、煤种数据库、燃烧控制策 略数据库和系统控制器，煤质检测装置用于检测原煤的煤质信息并编 号，煤质信息及编号录入煤种数据库；标签用于记载原煤的编号信息； 读写器用于读取编号信息，并将编号信息传输至系统控制器；系统控 制器获得燃烧控制策略，并将其发送给 DCS 燃烧器控制器。所述方法 利用所述非接触式煤种自动识别及示踪系统进行煤种的自动识别及示 踪。本发明可提前预知入炉煤的煤质，协助调节锅炉燃烧及温度，实 现自动优化控制燃烧，适用于火力发电厂用煤的煤种识别和示踪。
华中科技大学
2021-04-13