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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
2D/3D视频编码优化技术与3D视频系统构建
北京工业大学
2021-04-14
氨式法HCN固定床反应器计算机优化控制技术
Ø 氨式法HCN固定床反应器是当前应用较多的由天然气生成HCN的生成装置，利用金属铂作催化剂，在1600℃高温下反应合成HCN。该反应器对反应温度、气体纯度、气体配比和流速等都有很高的要求。国际上先进的氨式法反应器的收率一般都在78~82％，而国内该种反应器在2000年之前的收率基本都只有45％左右，操作稳定性差，存在一定的安全隐患。低收率造成该种反应器在当时使用普及度不高，也同时使HCN产品链主要依靠石化副产物的HCN，从而对产能有很大的约束。氨式法HCN固定床反应器计算机优化控制技术通
北京理工大学
2021-04-14
功能性3D打印耗材的研发
3D打印的种类目前有熔融沉积成型、立体光固化印刷、选区激光烧结以及选择性粉体粘结等。其中，熔融沉积成型的设备已逐渐由桌面级发展为工业级，打印耗材（线材）的市场巨大，当前线材市场呈现价格而非性能的竞争态势。Market Research Reports.biz报告称，到2023年3D打印材料市场的容量将超过3D打印机市场，到2025年全球3D打印机市场销售将到83亿美元。BCC研究公司认为，热塑性塑料将成为发展最快的3D耗材，年增率将达20％。该公司预测，全球高级3D打印耗材市场到2019年的市值将达6.5亿美元，复合年增长率将达17.9%。熔融沉积成型所使用耗材优点是材料利用率高、可选材料种类丰富、工艺相对简单，而其缺点是材料缺乏功能性。 该课题组研发了一系列功能化3D打印耗材，进行了3D打印生物可吸收颅骨材料开发与制作。
北京化工大学
2021-02-01
人手自然抓握功能的机器人拟人手
如何用工程科学的方法复现人手日常的抓握功能是一项挑战性的难题。我们发明了一种能复现人手自然抓握功能的机器人拟人手。它的独特之处在于它仅需四个电机就可驱动5指16关节的拟人手展现出卓越的抓握操作能力。由于独特的设计技术，使用者能够通过有限表面肌电信号（一种非侵入式的手段）随意地控制该手执行他们的运动意图，完成丰富的抓取功能。
华中科技大学
2021-04-10
功能磁性纳米材料的构建及诊疗应用基础
"该成果获2018年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）自然科学类一等奖，系统研究了磁性纳米材料的控制制备及表面修饰，研究成果发表在Coll. Surf. A与Nanoscale Res. Lett.，共计被SCI正面他引260篇次。研制出10L纳米g-Fe2O3弛豫率国家标准物质（GBW（E）130387），教育部组织的科技成果鉴定认为该标准物质填补了国内外空白，对磁共振成像造影剂研制、生产及临床应用具有重要意义。提出了一种交变磁场诱导磁性纳米颗粒组装的新机制，制备得到具有各向异性磁热效应的水凝胶，结果发表在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等专业期刊上，被同行认为“交变磁场组装磁性纳米颗粒是过去十几年来除了静磁场控制组装以外首次提出的新的组装方式和机制”，“首次制备具有各向异性磁热效应的磁性水凝胶”，“在未来的临床热疗中具有重要应用前景”。
东南大学
2021-04-10
具有负荷响应功能的智慧路灯控制器
路灯控制器具有远程监控功能，并能够参与电力系统的一次调频，增强电力系统的稳定性。路灯控制器可以与主站通信。通信方式不限，可以是有线通信也可以是无线通信。主站可以下发开、关、及亮度等指令，路灯控制器控制路灯的开关和亮暗。路灯控制器采集路灯的电压、电流、功率、用电量、电网频率等数据。在主站发送查询命令时，可以路灯控制器采集的电压、电流、功率、用电量、电网频率等数据将以及开、关、及亮度的状态信息发送给主站，用于监控路灯的运行状态。
东南大学
2021-04-11
具有存储和加密狗功能的答题器
本实用新型涉及一种具有存储和加密狗功能的答题器，它包括单片机控制电路、用于存储授权和加密信息的存储器、键盘电路、射频模块、USB控制器、拨码开关、U盘模块、USB接口和RFID标签。所述键盘电路的输出端接单片机控制电路的相应输入端，所述存储器、射频模块和USB控制器分别与单片机控制电路的相应端口双向连接，所述USB控制器通过拨码开关与USB接口和U盘模块双向连接，所述射频模块与教师终端通过射频信号相连接，所述RFID标签贴于所述答题器的机壳上。本实用新型的有益效果是将学生考勤、互动教学系统以及访问网络教学资源融合为一体，使学生快速访问教学资源，并且保护教学资源不被非法入侵。
河北师范大学
2021-04-27
具有自动防污功能的气敏报警器
本实用新型涉新颖性、创造性在于研发了具有自动防污功能的气敏报警装置.属于电子技术领域. 气敏传感器容易污损，导致工作不正常.它包括以下部分：分别是第1分隔舱、第2分隔舱、单片机控制部分、步进电机、遮污片. 第1分隔舱由污损检测传感器部分和气敏传感器组成. 污损检测传感器由检测外界光环境的光敏传感器、污损传感器组成.其中污损传感器由光线导筒、污损光敏传感器、标定调节螺栓组成.当单片机检测外界光环境的光敏传感器检测到光线而污损传感器由于光线导筒被油污堵塞光线无法通过，此时单片机软件可以判断出光线导筒被油污堵塞， 第2分隔舱开始工作. 其有益效果是，可自动更换气敏传感器，从而确保安全。
东北师范大学
2021-04-29