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隨著近些年來我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，裝機容量的大幅度提升，供需矛盾已經(jīng)逐漸不再是電力系統(tǒng)發(fā)展的主要矛盾。電網(wǎng)中非線性負載、沖擊性負載和不對稱性負載不斷增加， 同時，信息時代各種精密、敏感的生產(chǎn)設(shè)備對傳統(tǒng)的電網(wǎng)電能質(zhì)量提出了更高要求，這些都 使得電能質(zhì)量成為日益凸顯的主要問題。大型城市電網(wǎng)一般是負荷集中區(qū)域，近年來，各類 微電子、半導(dǎo)體、生物醫(yī)藥、精密制造、大型金融數(shù)據(jù)中心等敏感用戶對電網(wǎng)的供電電能質(zhì) 量提出了更高要求。對供電企業(yè)而言，電能質(zhì)量問題既是挑戰(zhàn)，也是機遇，電網(wǎng)中大量敏感 負荷也是供電企業(yè)潛在的高端用戶，對高品質(zhì)供電有著強烈需求。本課題立足深圳電網(wǎng)當前面臨的實際問題和迫切需求，主要開展大型城市電網(wǎng)供電電能 質(zhì)量規(guī)范體系的研究、重點區(qū)域電能質(zhì)量問題的分析與治理方案研究、敏感用戶高品質(zhì)電力 需求分析與對策研究、電能質(zhì)量治理裝置柔性控制、新型拓撲結(jié)構(gòu)和容量優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)研 究，實現(xiàn)方案定制、裝置研制與工程示范，為深圳電網(wǎng)重點區(qū)域和敏感用戶的電能質(zhì)量綜合 治理提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐，對全面提高大型城市電網(wǎng)的電能質(zhì)量和提升敏感用戶的電能 體驗具有積極的示范作用及推廣意義。對深圳電網(wǎng)電能質(zhì)量突出區(qū)域進行調(diào)查研究與分析，首次完成深圳市 2010~2012 年電能 質(zhì)量暫態(tài)事件分析，繪制了十二個中心站的 ITI(CBEMA)圖表，并結(jié)合調(diào)度數(shù)據(jù)分析了 電壓暫降事件原因;通過對多家電能質(zhì)量敏感用戶的調(diào)研走訪，完成了深圳電網(wǎng)高品質(zhì)電力 需求分析研究，建立了電能質(zhì)量污染對高品質(zhì)需求客戶影響的評價指標，完成了深圳干擾源 與敏感客戶分類指引及抗干擾措施指引。建設(shè)了 110kV 碧嶺變電站 10kV 動態(tài)電壓恢復(fù)器示范工程，研制了國內(nèi)容量最大的 10kV 動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)，首次實現(xiàn)區(qū)域范圍內(nèi)電壓暫降問題的綜合治理示范，可同時治理 變電站大供電范圍內(nèi)多個敏感負荷的電壓跌落問題。所研制 DVR 采用自取電方式，較儲能 方式降低了硬件成本和控制復(fù)雜性;采用級聯(lián) H 橋結(jié)構(gòu)直接耦合至中壓線路中，可有效解 決變壓器耦合方式中變壓器非線性及飽和所帶來的問題。采用分相判斷投切晶閘管，分相容 量限幅和分相補償控制，確保了裝置靈活性與安全性。裝置補償容量 5MV，綜合效率大于 96%，電壓補償深度:三相跌落 70%，單相跌落 55%;輸出電壓諧波:THD 小于 5%;動態(tài) 響應(yīng)時間小于 5ms。研制了中國首個統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置 UPQC 工業(yè)級產(chǎn)品，實現(xiàn)用戶側(cè)多種電能質(zhì)量 問題的差異化、定制化綜合治理示范。直流側(cè)采用超級電容+電解電容組合的形式，避免了 系統(tǒng)因電壓跌落能量不足導(dǎo)致系統(tǒng)電壓跌落更深，甚至系統(tǒng)完全癱瘓的問題。提出了 UPQC 運行模型的無縫切換及串并聯(lián)側(cè)協(xié)調(diào)控制策略。解決了普通裝置無法解決的電壓暫升情況下 的能量回饋電網(wǎng)問題。建設(shè)了深圳長城開發(fā)科技股份有限公司電能質(zhì)量綜合治理示范工程， 裝置電壓等級 380V，補償容量 500kVA~2MVA，綜合效率大于 96%，電壓運行范圍±20%， 電流諧波補償能力 THD 小于 5%，功率因數(shù)大于 0.97，不平衡補償能力大于 80%，動態(tài)響 應(yīng)時間小于 5ms。

利用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術(shù)，實現(xiàn)重金屬污染農(nóng)田土壤的安全和高 效利用，工礦污染區(qū)土壤重金屬等污染物的生態(tài)阻斷，降低和消除重金屬的環(huán) 境毒害效應(yīng)。我國重金屬污染面積占耕地面積 20%以上，工礦企業(yè)場地污染嚴重。 隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會環(huán)境意識不斷提高，污染治理和土壤保護工作將日益受到 各級政府和廣大人民群眾的重視，重金屬污染土壤生態(tài)工程治理技術(shù)（綠色原 位修復(fù)）將具有廣闊的應(yīng)用前景。 技術(shù)特點與優(yōu)勢：重金屬污染物年度年均下降 5%以上；土壤質(zhì)量和生產(chǎn)潛 力得到恢復(fù)；生產(chǎn)效益（產(chǎn)值）比治理前提高 15%以上。綠色技術(shù)，治理與利用 同步，阻斷污染危害，保持和提高土壤生產(chǎn)效率。 

長期以來，大型板帶粗軋機生產(chǎn)中一直存在著軋件下扣頭現(xiàn)象，影響了軋件后續(xù)道次的正常咬入，對軋機、輥道等設(shè)備形成較大的沖擊、降低了設(shè)備壽命；嚴重時，會使軋件卡死，造成主傳動接軸破斷和齒輪座傾翻等重大事故。造成了巨大的經(jīng)濟損失，嚴重影響了生產(chǎn)。 本項工作通過在線工藝參數(shù)、力能參數(shù)及軋制溫度的綜合測試和試驗，找出了軋件扣頭生成的主要原因。摸清了形成扣頭的條件和下扣變形的規(guī)律，首次提出了軋件扣頭與上下輥之間力矩不均勻分配、軋制壓下量、軋制線高度、輥徑差與軋件發(fā)生下扣之間的定量關(guān)系。上述成果填補了軋制理論中的空白，對完善軋機設(shè)計和控制理論具有重要理論意義。為控制軋件扣頭的措施的提出和實施提供了科學(xué)依據(jù)。 基于上述理論提出了控制軋件扣頭問題的技術(shù)措施方法。該方法在不改變鋼坯加熱條件的前提下，通過適當調(diào)配軋制線高度，并匹配軋機的壓下量和輥徑差等參數(shù)即可控制軋件扣頭問題。這一方法不需增加設(shè)備投入，即可基本消除軋件扣頭現(xiàn)象，并將上下輥力矩不均控制在10%以內(nèi)。 該項成果曾通過湖北省技術(shù)鑒定，被評定為國際領(lǐng)先水平，并獲得武漢市科技成果二等獎。 自1996年4起此項成果已成功應(yīng)用于生產(chǎn)。

工業(yè)染料廢水的處理及環(huán)境水中染料污染的去除越來越為人們所關(guān)注。因此各種生物降解及物理-化學(xué)方法，如絮凝、催化氧化、 膜過濾和吸附等，都被用于染料廢水的處理，其中吸附去除法因其經(jīng)濟、高效、操作簡便，應(yīng)用最為廣泛。本項目涉及的 Fe3O4 磁納米顆粒，與純 Fe3O4 納米顆粒相比，吸附能力更強，可用于清除染料廢水中的陰離子染料分子，此外，吸附了染料分子的磁納米顆粒可通過使用外部磁鐵迅速去除，不會引起二次污染。能為染料污染的清除提供一種高效便捷經(jīng)濟的工具。

一、項目進展 創(chuàng)意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時間 學(xué)號 張文杰 機電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2020年9月/2024年7月 202031030421 唐浩埔 機電工程學(xué)院過程裝備與控制工程 2020年9月/2024年7月 202031030267 羅智儒 機電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2020年9月/2024年7月 202031030420 于洋 機電工程學(xué)院過程裝備與控制工程 2020年9月/2024年7月 202031030212 龔佳禾 機電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2021年9月/2025年7月 202131032102 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 楊林君 工程訓(xùn)練中心/機械工程 實驗師 機械工程 游麗 工程訓(xùn)練中心/電子技術(shù) 助理研究員 電子技術(shù) 四、項目簡介 產(chǎn)品介紹：拾易科技主打產(chǎn)品為拾荒“蟲”沙灘垃圾清潔機器人。拾荒“蟲”沙灘垃圾清潔機器人是國內(nèi)首個運用仿生六足機械的沙灘垃圾清潔機器人，實現(xiàn)了對沙灘垃圾識別、收集、分類等功能，填補了國內(nèi)“沙灘清潔”領(lǐng)域的空白。相較于目前其他已有的沙灘垃圾清潔裝置，本機器人對沙灘下埋藏的垃圾收集效率更高。該沙灘垃圾清理機器人的出現(xiàn)，填補了國內(nèi)沙灘垃圾智能清掃的空白。其智能化作業(yè)，大大減輕了人力成本，實現(xiàn)了清掃高效化，對垃圾進行智能分類，實現(xiàn)了處理綠色化。 用戶群體：由于拾荒“蟲”沙灘垃圾清理車主要應(yīng)用于沙灘、淺海地帶。目前國內(nèi)的海灘主要為公共區(qū)域，只有少部分承包給了近海的酒店，所以拾易科技的目標群體定位為需要沙灘垃圾清理的政府和酒店等。 項目愿景：拾易科技目前主打拾荒“蟲”沙灘垃圾清潔機器人，最初從三亞、青島等沿海旅游城市進行推廣，后期將產(chǎn)品逐步推進國際市場。此外，公司后期進入成熟期會逐步推進新產(chǎn)品，逐步拓展產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，在三年后推出針對海床上垃圾的清潔機器人，在五年后推出針對海面上垃圾的清潔機器人。最后，關(guān)于財務(wù)方面，公司預(yù)計進行三輪融資，逐步發(fā)展。

本技術(shù)以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術(shù)制備出新型納米環(huán)境修復(fù)材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復(fù)合污染的水土治理，尤其適用于農(nóng)田修復(fù)。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術(shù)制備出新型納米環(huán)境修復(fù)材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復(fù)合污染的水土治理，尤其適用于農(nóng)田修復(fù)。該材料與技術(shù)歷經(jīng)十年研發(fā)，已具備工業(yè)生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用條件，先后在福建和廣東等地完成中試生產(chǎn)和農(nóng)田治理應(yīng)用試驗。鎘污染農(nóng)田經(jīng)1次治理后，水稻粒中鎘含量降低35%左右，且產(chǎn)量增產(chǎn)達25%以上。 材料在污染治理中具有下列特色和優(yōu)勢： 1、材料來源豐富、成本低，易制備； 2、環(huán)境友好，不含有毒有害的過渡金屬組分； 3、可實現(xiàn)有機物、重金屬和致病微生物等多元復(fù)合污染物同步修復(fù)； 4、操作簡單，無需外部能量激發(fā)和特定設(shè)備； 5、還可以兼作作肥料增強土壤肥力，達到農(nóng)作物的增產(chǎn)之效。

城市黑臭水體給群眾帶來極差的感官體驗，嚴重影響城市形象。城市黑臭河道的治理工作已得到政府部門高度重視（國務(wù)院“水十條”、住建部《城市黑臭水體整治工作指南》）。 城市黑臭水體一般位于老居民區(qū)、早期拆遷安居房等區(qū)域，雨污分流、 污水收集等擴建改造工程難度和政府財政資金壓力較大。 項目所開發(fā)的微生物治理技術(shù)，3-5 天即可消除河道黑臭現(xiàn)象，逐步凈 化水體，恢復(fù)河道健康狀態(tài)。使用時，只需向黑臭水體直接潑灑微生態(tài)制劑即可，無需曝氣、無需種植水生植物或者放養(yǎng)螺螄、魚類等水生動物。該技術(shù)已在多地進行實地應(yīng)用，水質(zhì)數(shù)據(jù)符合住建部要求，治理效果令人滿意。治理成本下降至 30 元/m3水體?年以下。 

本項工作通過在線工藝參數(shù)、力能參數(shù)及軋制溫度的綜合測試和試驗，找出了軋件扣頭生成的主要原因。摸清了形成扣頭的條件和下扣變形的規(guī)律，首次提出了軋件扣頭與上下輥之間力矩不無均勻分配、軋制線高度、輥徑差之間的定量關(guān)系。上述成果填補了軋制理論中的空白，對完善軋機設(shè)計和控制理論具有重要意義。為控制軋件扣頭的措施的提出和實施提供了科學(xué)依據(jù)。 基于上述理論提出了控制軋件扣頭問題的技術(shù)措施方法。該方法在不改變鋼坯加熱條件的前提下，通過適當調(diào)配軋制制線高度，并匹配軋機的壓下量和輥徑差等參數(shù)即可控制軋件扣頭問題。 這一方法不需增加設(shè)備投入，即可基本消除軋件扣頭現(xiàn)象，并將上下輥力矩不均控制在10%以內(nèi)。該成果曾通過湖北省技術(shù)鑒定，被評定為國際領(lǐng)先水平，并獲得武漢市成果二等獎。自1996年4月起此項成果已成功應(yīng)用于生產(chǎn)。

中國礦業(yè)大學(xué)長期進行煤礦沖擊礦壓災(zāi)害監(jiān)測與治理研究。針對目前煤礦堅硬頂板區(qū)域沖擊危險性預(yù)測及治理、煤柱區(qū)沖擊危險的預(yù)測與治理等關(guān)鍵技術(shù)問題，以巖層運動與圍巖應(yīng)力場為基礎(chǔ)，研究煤巖體強度弱化減沖理論，巷道圍巖的強弱強結(jié)構(gòu)效應(yīng)，形成以綜合指數(shù)法、礦震法、電磁輻射法和鉆屑法為一體的沖擊礦壓礦震預(yù)測預(yù)報技術(shù)，以松散煤巖體為主的治理技術(shù)，以柔性蓄能為主的防沖支架與支護技術(shù)，從而建立煤礦沖擊礦壓防治理論與技術(shù)體系。研究成果位居世界先進水平。 （1）深入研究了煤層型沖擊礦壓發(fā)生的機理，提出了煤巖體彈塑脆性模型，建立了煤巖破壞的流變沖擊模型和較為統(tǒng)一的沖擊危險前兆信息識別模型。 （2）解釋了煤巖體沖擊破壞的脆性沖擊和延時沖擊現(xiàn)象，提出了煤巖沖擊破壞的危險性評價方法和沖擊礦壓預(yù)測預(yù)報的電磁輻射監(jiān)測技術(shù)，率先采用電磁輻射技術(shù)成功地預(yù)測沖擊礦壓危險，建立了相應(yīng)的預(yù)測準則和技術(shù)。形成以綜合指數(shù)法、礦震法、電磁輻射法和鉆屑法為一體的沖擊礦壓礦震預(yù)測預(yù)報技術(shù)。 （3）建立了煤巖強度弱化減沖理論，巷道圍巖的強弱強結(jié)構(gòu)效應(yīng)，設(shè)計試驗了柔性防沖支架并在現(xiàn)場得到了試驗應(yīng)用，形成了獨特的沖擊礦壓發(fā)生機理、電磁輻射儀器預(yù)測、松散煤巖體治理技術(shù)以及柔性防沖支架的整套理論與技術(shù)體系。