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电工学教研室（电能变换与控制研究所）主要围绕可再生能源发电、储能与微网系统、特种电能变换等领域，针对特种电源理论、变换拓扑和控制方法等方面开展基础科学理论和关键应用技术研究，在分布式能源并网、电能质量控制、特种工艺与环境电源装备、大功率逆变与驱动等科研方向取得了丰硕的成果并成功应用于工业生产。
特种电机研究中心现有人员50余人，教师6人、技术人员8人，其中中国工程院院士候选人1名、国家高层次人才1名。自1980年以来一直从事特种电机的研究，承担了863计划、973计划、国家重点研发、国家重大专项、国家自然科学基金、载人航天、探月工程、深海探测、国家部委项目等国家级科研任务30余项，航天及国民经济高技术领域项目150余项。发表论文300余篇，出版专著3部，授权中国发明专利100余项、美国专...
研究所成立于2003年12月，目前共有教师7人，科研人员20余人。成立20年来，坚持面向航天、工业领域特种电机、新能源与储能方向重大需求，注重基础理论与前沿技术研究，突破国家急需技术，培养高端人才。研究所与航天科技集团、航天科工集团、中石油、国家电网、中车集团等大型企业长期紧密合作，承担国家重点研发计划、国自然基金项目、企业重点项目等近百项科研课题，获得国家级、省部级奖励近10项。
中国科学院合肥物质科学研究院专利：一种基于ARM 平台的模块化步进电机控制器。
基于PWM占空比优化的PMSM预测直接转矩控制
预测直接转矩控制 永磁同步电机 死区补偿 PWM优化
2024/3/11
针对永磁同步电机PMSM（permanent magnet synchronous motors）传统直接转矩控制DTC（direct torque control）存在开关频率不规则、开关噪声的频率范围太宽和死区补偿算法复杂等问题,提出了一种基于优化脉宽调制PWM（pulse width modulation）和死区补偿的PMSM预测DTC方法。该方法首先在已知零电压矢量的基础上,根据预测转矩和...
基于开关型霍尔传感器的PMSM转子位置估计方法研究
永磁同步电机 开关型霍尔位置传感器 正交锁相环 加权平均处理
2024/3/11
为了降低永磁同步电机PMSM（permanent magnet synchronous motor）控制系统的成本并获得高分辨率的转速和转子位置信息,设计了一种采用开关型霍尔位置传感器来获取PMSM转速与转子位置的新型估计法。当电机运行时,通过电流补偿的一阶算法得到一组转速和转子位置数据;同时,将霍尔传感器输出的三相霍尔信号经过坐标变换和低通滤波器,得到含转子位置信息的霍尔矢量基波分量,利用正交锁...
针对电网电压谐波含量要求,提出一种基于矢量控制的定子电流谐波抑制拓扑结构,重点解决双馈异步发电机DFIG（doubly-fed induction generator）电磁转矩的脉动问题。所提控制器即谐波矢量控制HVC（harmonic vector control）,能够抑制电流谐波。电网电压5、7、11、13次谐波分量,由于定子串联阻抗低,导致发电机电流谐波分量为同次,且相对振幅较高,因此,H...
火电机组水冷壁氢腐蚀失效的情况时有发生，氢腐蚀失效后爆管造成机组非停和较大的经济损失。严重时发生水冷壁大面积爆管，给机组的安全稳定运行带来极大隐患。分析和论述了水冷壁氢腐蚀的机理和特征。结合近年几起水冷壁氢腐蚀失效的案例，分析其发生的主要影响因素有水汽品质、流体状态、管材状态，进而提出相应的防范措施和处理建议。能有效减少水冷壁氢腐蚀失效的事故，以及失效后带来的不良影响。
660MW超临界机组主汽控制逻辑优化（图）
超临界 主蒸汽 温度 逻辑优化
2023/4/20
超临界燃煤机组的DCS系统中，对主蒸汽的品质要求极为严格，在机组负荷变负荷期间主蒸汽的主要参数控制就显得非常重要。本文就XXXX发电厂660MW超临界机组主蒸汽控制回路进行详细的优化，达到在机组负荷变负荷期间主蒸汽参数稳定的目的，切实保障机组安全经济运行，供业内同行参考。
660MW超临界机组协调控制逻辑优化（图）
660MW 协调控制 AGC 逻辑优化
2023/4/20
机组负荷响应快、变负荷期间机组主要参数控制稳定，可长期连续投入AGC运行，是超临界燃煤机组对DCS协调控制系统的要求。本文就如何优化XXXX电厂超临界燃煤机组DCS协调控制系统及里面部分子系统进行了详细阐述，优化结果不仅满足了电网对机组AGC调节性能的要求，同时使机组运行参数的稳定不超限，切实保障了机组安全经济运行，供业内同行参考。
基于LSTM-ARIMA的定子绕组温度异常预测（图）
定子线棒 出水温差 LSTM ARIMA
2023/4/20
对定子线棒出水温度最大温差(出水温差)进行预测，对于保障汽轮发电机的安全运行具有重要意义。但由于发电机运行过程工况多变，温差时间序列变化模式复杂，趋势预测相对困难。本文使用长短时记忆神经网络(LSTM)对复杂的变化模式进行学习，并进一步融合了差分整合移动平均自回归模型(ARIMA)，用以弥补工况多变导致的训练不足的问题，从而对LSTM预测结果进行修正。然后，在型号为QFSN-660-2-22的汽轮...
某650MW电机组的中压给水管道系统存在明显的低频高幅振动，对管道振动现象进行了测量和分析，阐述了中压给水管道振动产生的原因，提出了管道隔振方法。经分析，管系的水平方向缺少约束装置和阻尼装置，管道系统设计的水平设计刚度严重偏低，另外管道支吊架状态异常也会加剧管道振动。在动态分析（固有频率计算和模态计算）的基础上确定了管道隔振技术方案，隔振效果良好，且管系应力合格，振动治理达到预期效果。
660MW机组运行中给煤机煤量异常的研究与探讨（图）
给煤机称重 异常 电流 增大
2023/4/21
本文针对信阳发电有限公司4号机组给煤机的称重煤量在近一个月之内出现两次比实际进入磨煤机的煤量偏低的异常现象，进行原因分析、校验调整，制定整改措施。通过总结机组运行期间出现的磨煤机、给煤机电流增大以及给煤机转速偏大现象，为分析给煤机称重异常积累一定的经验。
600MW W火焰锅炉二次风箱结构优化改造及效果分析（图）
W火焰锅炉 二次风箱 改造 调整
2023/4/21
W火焰锅炉炉膛宽度大，大风箱结构的二次风容易出现配风不均，导致炉膛局部缺氧和水冷壁壁温偏差等问题，通过运行调整手段已无法解决。根据测试结果，对风箱结构进行了优化改造，采用分区控制的方式进行配风。通过对改造后的风箱进行调整试验，大幅降低了炉膛内CO含量，有效提高了锅炉效率和机组经济性；实现了二次风“前墙压后墙”的配风方式，增加了运行人员调节手段，有效控制了壁温偏差。
