成果介绍 成果名称：一种采用白泥的双塔脱硫系统 成果参与单位：华北电力大学 成果完成人：马双忱 知识产权情况：成果对应发明及实用新型专利11项，已形成完整知识产权体系 创新点 本团队主要从事燃煤污染控制，包括脱硫脱硝、碳减排、脱硫废水处理、高温高压水化学等技术开发与工艺优化研究，本科研团队瞄准电力行业环保需求，切实解决行业发展中存在的技术问题，在脱硫废水零排放、白泥脱硫、脱硝副产品硫酸氢铵控制、碳捕集、燃煤固废综合利用等领域开展创新研究，并将科研成果与生产实践紧密结合，不少成果已在生产中得以应用，促进了行业可持续发展。该成果在电力污染控制领域开展创新研究，以企业需求为导向，解决企业生产过程中面临的污染控制与节能减排方面技术难题。 应用案例 华电泸州电厂、国电南宁电厂白泥脱硫 华电渠东电厂ORP调控脱硫系统氧化风机 华电襄阳电厂ORP与氯离子调控脱硫系统运行优化 保定深能电厂脱硫废水零排放与脱硫系统优化控制 获奖情况 2017年燃煤电厂典型环保工程运行绩效综合评价与应用获中国电力创新奖三等奖 2018年大气污染控制工程课程群的建设与改革实践获北京市教育教学成果奖二等奖 2021年燃煤电厂大气污染防治运行保障技术及应用获河南省科技进步奖二等奖 2022年燃煤机组脱硝提效及空预器防堵关键技术研究及应用获河南省电力科学技术进步奖一等奖

本发明公开了一种单机无穷大仿射非线性系统最优控制方法，基于单机无穷大系统，进行非线性最 优控制设计，将单机无穷大系统发电机转子运动方程写成单输入单输出仿射非线性系统的形式，通过坐 标映射得一个完全可控的精确线性化后的系统，再根据二次型最优控制 LQR 的设计方法求解精确线性 化后系统的控制量，从而得到原系统的非线性最优控制器，并进行实时在线半实物仿真，验证方案的实 际可行性。本发明可以实现对单机无穷大系统的精确线性化，同时考虑了纯数字离线仿真非实时性的情 况，通过半实物仿真实验验证了基于理论设计的控制器在实际真实现场应用中的控制效果。通过在实际 应用中检查被设计控制器的效果，这有利于被设计的算法更符合实际。 

本发明提供了一种风光耦合电解制氢系统的储氢罐智能滤波控制方法，包括：设计滤波器并根据储氢罐的时间常数动态调整滤波器的截止频率，通过寻优机制找到最佳的滤波器阶数；通过储氢罐的充放氢状态，判断当前的工况，根据不同的工况，从FIR滤波器、IIR滤波器以及自适应混合滤波器中选择合适的类型；对制氢过程进行滤波，根据目标制氢速率和实际制氢速率的差异调整储氢罐的充放氢量，从而获取平滑的氢气输出；根据输出氢气过程中的波动率评估制氢系统的性能，并根据评估结果重新调整滤波器参数。本发明根据不同工况动态选择合适的滤波器类型，实现了较平滑的氢气输出速率，确保系统的稳定性，满足后续大规模工业生产的需要。

本发明公开了一种复杂非线性抽水蓄能机组调速系统的启发式增益自适应PID控制方法。首先以简单实用的并联PID控制结构为基础，建立启发式增益自适应PID控制器；同时构建非线性抽水蓄能机组调速系统精细化模型；接着建立非线性抽水蓄能机组调速系统HGS‑NPID控制参数优化的多目标函数；进一步，运用多目标人工羊群算法对非线性抽水蓄能机组调速系统HGS‑NPID控制参数进行优化。本发明提出的非线性抽水蓄能机组调速系统启发式增益自适应PID控制方法实现简单、实时性强，控制增益能根据工况点变化实现在线自适应调整，既能充分适应抽水蓄能机组调速系统水击与非线性，又能改善常规控制方式在不同水头工况下的动态品质。

简介：本发明公开了一种烟道飞灰等速取样器及基于BP神经网络的烟道飞灰等速取样系统和控制方法，属于烟道飞灰检测领域。烟道飞灰等速取样器，包括取样嘴、取样管、旋风分离器和取样瓶，还包括引射管、调节嘴和排气管，一种基于BP神经网络实现烟道飞灰等速取样系统，包括取样器、PLC控制器、执行器、压力传感器和BP神经网络模块；一种基于BP神经网络的烟道飞灰等速取样系统的控制方法基于BP神经网络实现烟道飞灰等速取样，使用了大量实时测得的数据来预测接近实际的烟道静压，解决了等速采样的滞后性问题，提高取样的准确性，具有计算误差小，数据处理能力强，设计成本低的优点。

海洋浮标系统是一种全天候、全自动、长期运行的大型自动化海洋仪器设备，要求能够不间断常年在海上稳定的运行。 浮标水下传感器的实时电能补给以及其与水上机的实时通信是亟待解决的关键问题，可以说浮标系统是否具有实时的电能传输以及可靠数据传输功能决定了海洋立体监测系统的成败。 采用基于电磁感应原理的非接触电能及数据传输技术，这种技术的原理是将传统的变压器耦合磁路分开，初、次级绕组分别绕在不同的磁性结构上，初级绕组与供电电源相连，次级绕组与负载相连，电能通过磁场交换，初、次级之间不存在物理连接。系统工作时电源将高频电流提供给初级绕组，次级感应出高频电流，经过整流后为负载供电。 该技术获得过以下奖项 1. 国家自然科学基金项目：深海浮标系统非接触电能补给与数据传输方法的研究（项目批准号：60972129） 2. 精密测试技术及仪器国家重点实验室（天津大学）探索性研究课题(PILT0908)：感应耦合技术及其在海洋监测领域中的应用研究 

海洋浮标系统是一种全天候、全自动、长期运行的大型自动化海洋仪器设备，要求能够不间断常年在海上稳定的运行。 浮标水下传感器的实时电能补给以及其与水上机的实时通信是亟待解决的关键问题，可以说浮标系统是否具有实时的电能传输以及可靠数据传输功能决定了海洋立体监测系统的成败。      采用基于电磁感应原理的非接触电能及数据传输技术，这种技术的原理是将传统的变压器耦合磁路分开，初、次级绕组分别

本发明公开了一种基于矢量电力系统稳定器的双馈风力发电系 统，包括风力机、齿轮箱、发电机、转子侧变换器、网侧变换器、直 流电容、滤波器、转子侧控制器、矢量信号采集器和矢量电力系统稳 定器；矢量信号采集器的输入端连接电网；矢量电力系统稳定器的输 入端连接至矢量信号采集器的输出端；转子侧控制器的第一输入端连 接至发电机的输入端，第二输入端连接至电网，第三输入端连接至矢 量电力系统稳定器的输出端，输出端连接至转子侧变换器的控制端。 本发明引入了风机端电压矢量信号作为输入信号来获得电磁转矩控制 补偿信号和端电

主要功能和应用领域 在电子式互感器技术完善过程中，经历了基本原理研究和实用化技术研究两个阶段。在实用化技术进程中，研究、制造、试验部门做了大量工作，相继在宽量程高精度测量技术、耐环境能力及可靠性技术、抗干扰技术等方面取得重要进展，在此基础上进入基于电子式互感器智能变电站的试点应用阶段。 2011年，四川建设了两座220kV智能变电站。在220kV劲松变电站投产试验期间，当利用220kV断路器对空载线路充电时，先后发生了线路充电导致线路纵联电流差动保护误动作和线路充电导致220kV母线电流差动保护误动作。 投线路开关导致基于罗氏线圈的电子式电流互感器产生一个附加动态分量，该附加动态分量上升时间约5ms、峰值达到约5.62A、持续时间约70ms。由附加动态分量波形特征可以看出，该分量特征不同于常见的因开关设备操作引发的输电线路暂态电流的暂态/动态过程。初步分析，该附加分量与电网操作及罗氏线圈原理电子式电流互感器动态响应行为有关。 围绕事件展开的调查表明，此前已有同类事件在国内其它地区发生。各厂家对此现象的认识和处理措施存在差异，国内也未见有开展相关研究工作及开展相关性能测试的报道。 考虑到智能变电站的发展需求、电子式互感器在智能变电站的重要作用、以及继电保护装置误动作带来的严重后果，四川省电力公司决定立项，开展电子式互感器动态响应行为研究，研究影响电子式互感器动态行为的因素和动态响应特性测试方法，研制可完成动态性能测试的装置，研究改善电子式互感器技术性能的方法。 项目能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 提出电子式互感器附加动态分量概念，揭示了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的一个原因：解释了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的原因。 提出了一种检测电子式互感器动态响应行为的方法。该方法是用小步长（200ns—1us）电磁暂态仿真模拟输电线路电流的行波过程和罗氏线圈的暂态行为，用模拟量再现方法检测采集器和合并单元的动态响应，比较仿真一次电流与MU输出电流的差别，确定电子式电流互感器附加动态分量的大小：提出一种检测电子式电流互感器动态响应行为的方法。 研制了《电子式互感器动态响应特性测试系统》。利用该检测平台可以检测电子式互感器的动态响应特性和宽频域范围的信号传变特性，评价电子式互感器的工频信号传递特性、谐波信号传递特性和行波信号传递特性：解决了电子式电流互感器动态响应特性测试和工频信号、谐波信号、行波信号传递特性检测手段问题。 提出利用小步长（200ns—1us）电磁暂态仿真配合《电子式互感器动态响应特性测试系统》组成三相试验系统，检测电子式互感器附加动态分量对继电保护动作行为影响的方法：提出一项新的继电保护装置检测项目，防止因电子式互感器附加动态分量引起继电保护误动作 项目的特色、先进性及技术指标 创新性：提出电子式互感器附加动态分量概念，揭示了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的一个原因；提出了一种检测电子式互感器动态响应行为的方法。该方法是用小步长（200ns—1us）电磁暂态仿真模拟输电线路电流的行波过程和罗氏线圈的暂态行为，用模拟量再现方法检测采集器和合并单元的动态响应，比较仿真一次电流与MU输出电流的差别，确定电子式电流互感器附加动态分量的大小；研制了《电子式互感器动态响应特性测试系统》。利用该检测平台可以检测电子式互感器的动态响应特性和宽频域范围的信号传变特性，评价电子式互感器的工频信号传递特性、谐波信号传递特性和行波信号传递特性；提出利用小步长（200ns—1us）电磁暂态仿真配合《电子式互感器动态响应特性测试系统》组成三相试验系统，检测电子式互感器附加动态分量对继电保护动作行为影响的方法； 关键技术：电子式互感器建模与小步长电磁暂态仿真技术；快速、高精度D/A转换的实现技术；高精度、宽频带、宽线性范围模拟放大器实现技术； 一种利用改变实验数据流与采集器采样时间差，自动检测电子式互感器附加动态分量最大值的试验方法； 电子式互感器宽频域传递特性自动试验技术；精确到40ns的61850-9-2报文时间检测技术。 总体性能：仿真能力：支持步长为200ns—1us的电磁暂态仿真；模拟量输出能力：通道数：6路，三路用于模拟电子式电流互感器，三路用于模拟电子式电压互感器； D/A转换精度：准16位；D/A转换速率：5M点/s；放大器带宽：DC—400kHz；电压（rms）输出精度：30mV—57V范围内，误差小于0.1%；测量能力：数字量通道数：百兆口，1路；千兆口，1路；模拟量通道数：1路；模拟量采样速率：10M点/s；）模拟量（rms）信号测量精度：30mV—57V，0.1%； 试验、分析功能：工频信号传输延时测量、谐波传变特性测量、行波传变特性测量，电子式互感器动态响应行为测试，动态响应行为对继电保护装置影响实验。

在电子式互感器技术完善过程中，经历了基本原理研究和实用化技术研究两个阶段。在实用化技术进程中，研究、制造、试验部门做了大量工作，相继在宽量程高精度测量技术、耐环境能力及可靠性技术、抗干扰技术等方面取得重要进展，在此基础上进入基于电子式互感器智能变电站的试点应用阶段。 2011年，四川建设了两座220kV智能变电站。在220kV劲松变电站投产试验期间，当利用220kV断路器对空载线路充电时，先后发生了线路充电导致线路纵联电流差动保护误动作和线路充电导致220kV母线电流差动保护误动作。 投线路开关导致基于罗氏线圈的电子式电流互感器产生一个附加动态分量，该附加动态分量上升时间约5ms、峰值达到约5.62A、持续时间约70ms。由附加动态分量波形特征可以看出，该分量特征不同于常见的因开关设备操作引发的输电线路暂态电流的暂态/动态过程。初步分析，该附加分量与电网操作及罗氏线圈原理电子式电流互感器动态响应行为有关。 围绕事件展开的调查表明，此前已有同类事件在国内其它地区发生。各厂家对此现象的认识和处理措施存在差异，国内也未见有开展相关研究工作及开展相关性能测试的报道。 考虑到智能变电站的发展需