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火电厂厂级运行性能在线诊断及优化控制系统
本项目主要创新有： 针对火电厂生产运行对网络信息系统安全性的要求，首次提出并实现了三级可靠性、二级安全性发电厂网络结构；开发了“基于单向物理链路的网络数据传输隔离装置”，解决了火电厂监控信息网络的安全性问题。 提出了DCS＋SIS＋MIS的火电厂厂级运行监控及生产管理的新模式，已成为我国火电厂设计的典型配置方式；开发了成套应用功能软件，推动了火电厂自动化信息化技术的跨越。 提出了热力系统经济性分析的小扰动理论；改进了汽轮机变工况经典理论中的弗留格尔公式；采用热力系统拓扑结构矩阵分析法和顺序扰动解除法，提高了热力系统经济分析的准确性。 提出了回路级优化控制的鲁棒控制器设计方法、机组级优化控制的模糊多模型协调控制方法和厂级优化控制的多约束负荷优化分配方法，实现了全厂的整体优化控制。 提出了基于统计模型的设备状态在线监测与劣化分析理论方法，实现了设备的故障预警和运行故障的在线诊断。提出了基于JIT（Just In Time）模式的火电厂设备缺陷管理方法，实现了设备缺陷处理流程的自动化。 有效地利用火电机组运行实时、历史数据，采用数据挖掘、信息重构等软测量技术，解决风量、烟气含氧量等参数难以测量的问题，用于机组运行性能在线诊断及优化控制。 本项目属自主研发，并拥有自主知识产权。经中国电机工程学会组织鉴定后，实现了科研成果的产业化。本系统极大促进了电力企业信息化、现代化建设，显著提升了发电企业核心竞争力。
华北电力大学（保定）
2021-02-01
高性能稀土永磁同步电机项目
成果介绍永磁同步电机效率和功率密度高、调速范围宽，在电动汽车、电动工具、园林机械和家用电器等领域中应用广泛。项目为高效、高功率密度径向和轴向磁场永磁同步电机。技术创新点及参数内置V形永磁同步电机，优点：1.每极磁通大，可提高功率和转矩密度；2.隔磁措施独特，机械结构强度好，加工工艺相对简单；3.通过定、转子参数优化，提升功率密度，转矩脉动和噪音小；4.获得较为合适的交、直轴同步电抗比（或凸极率）。市场前景应用领域：电动汽车、电动工具、园林机械和家用电器等。市场化前景：该成果已经和多家企业产生项目合作，并具备批量生产的条件，各项性能处于行业先进水平。效率比同类产品提高1-3[[[%]]]，转矩脉动降低2-5[[[%]]]。
东南大学
2021-04-13
燃气轮机发电机组喷雾冷却技术
针对燃气轮机进气冷却过程，基于高效喷嘴雾化技术和射流掺混两相流基础理论，开发了燃气轮机进气喷雾冷却技术。该技术主要包括高效喷嘴雾化技术、进水方式与喷嘴阵列布局、喷雾过程调节与控制三个部分，基于该技术可实现不同运行条件下燃气轮机进气与喷雾的高效掺混过程组织，确保喷雾在尽可能短的距离内快速雾化并蒸发，提高压气机入口气流品质和燃气轮机工作稳定性。
西安交通大学
2021-04-11
水轮发电机组调速器
南京工程学院
2021-04-13
大型风电机组全功率风电变流器研究与开发
研究和开发大型全功率风电变流器成为全功率机组中的关键核心问题，针对大型风电全功率并联型变流器的大功率、大电流特点，围绕保证系统可靠性、提高系统稳定性、降低系统维护成本，本项目开展了大型风电变流器拓扑结构的研究，提出了一种电抗器并联、直流母线电容直连和变流器并联的拓扑结构来设计大型全功率风电变流器的电气结构，攻克了风电变流器积木化扩容技术。 针对大型风电变流器模块化并联结构，变流器控制复杂，控制实时性强的特点，开发出基于FPGA的微秒级多模块控制平台，突破变流器模块化制造技术瓶颈。建立了DSP控制器+RTLab半实物虚拟仿真平台，采用DSP控制器与RTLab半实物虚拟仿真平台对接可以对电力电子变换器系统进行半实物虚拟仿真，是目前国内外电力电子研究的先进手段。 以上成果发表在国内外重要期刊上，如IEEE transactions on Power Electronics , IET on Power Electronics ,电机工程学报等杂志，基于以上成果本课题组申请授权了多个发明专利和软件著作权，在上述全功率风力变流器技术研究的基础上，本课题组自主开发4MVA/3MW全功率模块化风电变流器, 已完成现场全功率测试，是目前国内最大的自主研发的全功率风电变流器。
上海交通大学
2021-04-13
高精度齿轮成形磨削及动态性能预测技术
作为机器基础件的齿轮近几年来在向高速、低噪声、高可靠性发展。为适应发展的要求，几乎所有的高速齿轮都采用高精度，硬齿面，齿廓和齿向修形。成形磨齿机在齿廓修形和齿向修形具有无法比拟的优势，能够满足高阶复杂修形要求，使得这种现代先进方法成为磨齿机发展的主要方向。本项目在渐开线齿轮成形磨齿工艺软件开发过程中考虑了轴齿轮，盲端齿轮等特殊齿轮情况，对于高阶复杂修形齿面计算、砂轮截形优化、三维磨削过程可视化、基于KBE技术的齿轮工艺参数智能化管理等技术难题，进行了重点开发。并在齿轮动态性能预测及噪声控制软件部分实现技术突破，软件可实现齿轮噪音对比预测，并能优化齿轮参数，以降低齿轮运行时振动噪声目的。此功能的开发大大缩短了齿轮加工工艺调整周期，形成了一体化智能成形磨齿系统。L300G多功能数控成形磨齿机整体采用卧式布局，以适应盘形齿轮和轴类齿轮加工。机床的特点是机床结构简单，操纵可靠轻易；运动控制系统、修整系统都有NC数控轴控制；人机操作方便、可视化强，结合KBE技术对齿轮工艺数据智能化管理，即可完成齿轮齿向任意修正；磨削时冷却液都采用高压供给并有真空过滤以及油雾分离装置；具有较高的加工精度，本机床能达到GB10095-88 3级，表面粗糙度达Ra0.4μm，齿轮周节累计误差达到2级。成形磨齿机适合于单件小批量生产，又适合大批量生产，加工效率较高，在加工相同精度和规格的齿轮性价比明显高。另外，本机床在渐开线齿轮成形磨齿工艺软件基础上，相继进行了摆线齿轮、轴外圆、花键、蜗轮磨削工艺软件的开发，真正实现了“一机多用”的多功能磨齿机开发，这也是绿色制造技术的集中体现。
上海理工大学
2021-04-13
用于材料动态性能实验的气动子弹发射缸
用于材料动态性能实验的气动子弹发射缸，属材料性能测试技术领域。其目的是提供一种结构简单、稳定可靠、运行效率高和实验成本低的用于材料动态性能实验的气动子弹发射缸。其技术要点是：发射缸由中间透盖(6)分隔为两个发射气腔室(14)，中间透盖分隔的端面为圆盘状，其上开设有由球阀控制的透孔，中间设有气管；左端盖(2)与中间透盖的气管端之间安装有空心阀杆(5)，阀杆一端与中间透盖的气管端相邻；另一端内安装有塞块(51)，并置于固定在左端盖上的后端盖(1)内开设的控制气腔室(11)内；发射气腔室开设有气体注入孔(12)；中间透盖的气管另一端置于右端盖(7)内开设的圆孔内，并与固定在右端盖上的法兰(8)上的气管抵接；弹管(9)螺纹连接在法兰的气管内。
安徽理工大学
2021-04-13
一种磁悬浮电机测试机台的缓冲调节机构
本实用新型公开一种磁悬浮电机测试机台的缓冲调节机构，包括底座、中间座、顶座和夹紧机构；底座包括底板、定位柱和缓冲弹簧，底板上沿圆周分布若干定位柱，定位柱上套有缓冲弹簧；中间座包括中间板，中间板上开有与定位柱相配合的定位孔；顶座包括顶板，顶板上端面开有两相互平行的T型滑槽，顶板下端面安装有若干支撑柱；夹紧机构包括夹紧件和连接件，夹紧件包括滑块、支撑板和夹紧环，支撑板一端与滑块连接，另一端与夹紧环相连接。本实用新型在磁悬浮电机测试的过程中起缓冲调节的作用，并对电机进行夹紧固定，保证测试机台工作的稳定性，
安徽建筑大学
2021-01-12
并网风力发电机组安全穿越低电压故障装置
大型并网双馈感应风力发电机组属轻型大容量塔上结构，采用高速齿轮箱传递动力，发电机转子侧接电力电子功率变换装置，其结果是风电机组相比传统同步发电机组更脆弱；同时，随着风力发电装机容量的迅速增长，规模化并网带来了新的技术问题，例如：当电网故障或大负荷扰动引起风电场并网点电压跌落时，一方面，出于自身的安全性考虑，风电机组应该及时从电网解列，但另一方面，从电网的角度考虑，在电网故障（脆弱）或承受大的负荷扰动的时刻，大量的并网的电源也从电网解列，可能会产生更大的扰动从而让事故进入恶性循环。因此，世界各主要国家电网公司先后颁布了技术标准和规程，要求在一定的电压跌落范围内，风电机组能够不间断地并网运行，直到电压恢复如常，从而维持电网稳定，即并网风电机组的低电压穿越能力。新提出的低电压穿越规程要求给并网发电的风力发电机组带来了巨大的技术挑战。本成果深入研究了电网在对称和不对称运行状态下并网双馈感应风力发电系统的稳态、暂态计算方法；建立考虑双馈感应发电机、转子侧及网侧变换器的正、负序分量等效dq 轴分量的完整风电机组动态模型；揭示了对称和不对称故障引起的低电压对风力发电机组及交流励磁变流器的作用机理和影响程度。在此基础上，进一步提出了具有鲁棒控制特性的定子侧开关无源阻抗缓冲器的低电压穿越方法及其参数计算方法；并全方位仿真计算和试验测试验证了定子侧开关阻抗缓冲器在对称或不对称故障时的低电压穿越能力，从而，形成一种既能保障双馈感应风力发电机组在电网故障状态下自身不间断安全运行，又能最大限度地提高电网安全稳定性的抵御和穿越电网低电压故障的方法及其保护装置方案。技术创新： 本成果深入研究了电网在对称和不对称运行状态下并网双馈感应风力发电系统的稳态、暂态计算方法；建立了考虑双馈感应发电机、转子侧及网侧变换器的正、负序分量等效dq 轴分量的完整风电机组动态模型；揭示了对称和不对称故障引起的低电压对风力发电机组及交流励磁变流器的作用机理和影响程度。在此基础上，进一步提出了具有鲁棒控制特性的定子侧开关无源阻抗缓冲器的低电压穿越方法及其参数计算方法；并全方位仿真计算和试验测试验证了定子侧开关阻抗缓冲器在对称或不对称故障时的低电压穿越能力，从而，形成一种既能保障双馈感应风力发电机组在电网故障状态下自身不间断安全运行，又能最大限度地提高电网安全稳定性的抵御和穿越电网低电压故障的方法及其保护装置方案。
华北电力大学
2021-02-01
风电机组的虚拟惯量及一次调频控制方法
1. 痛点问题
目前，新能源场站不具备快速电网频率调节能力，随着新能源装机容量的增加，电网的频率稳定将面临严峻挑战，严重情况下会导致新能源机组限制出力，甚至大面积脱网，影响发电效率和电网安全。
新能源大规模并网时，电网运营商只对场站级特性提出明确要求。尽管新能源装备在装机前需通过严格的涉网型式实验，但该实验仅针对单机实施，多机之间缺乏协同，无法保证场站性能。新能源场站内的运行维护通常由新能源业主负责，然而受限于其技术水平，当前新能源场站的运行方式较为粗放，场站级控制仅根据调度要求完成功率指令下发等功能，多机组之间缺乏有效协同。在实际运行过程中，未有效挖掘多机协同潜力，导致效率难以进一步提升，且由于多机之间的相互干扰而时常发生非故障脱网现象。
2. 解决方案
基于新能源场站级和设备级调频模块，构建新能源多机智能化功率协同控制系统，采用集中式协同-分布式自主的控制方式实现新能源场站的快速调频控制，使新能源场站满足电网的调频要求，提高供电可靠性和发电效率。
合作需求
产品的应用领域：风电/光伏新能源场站；
产品的目标客户：快速调频模块的用户主要是电站运营企业和部分逆变器、变流器企业；加装快速调频模块逆变器的客户是电站投资企业、光伏EPC企业，和风机/光伏整机厂商。
清华大学
2022-04-13