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一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介在國內(nèi)外首次負(fù)責(zé)制訂了低壓控制電器及保護(hù)電器可靠性試驗(yàn)方法的7個(gè)系列性國家標(biāo)準(zhǔn)，2008年由國家批準(zhǔn)發(fā)布。主持研制了貫徹上述標(biāo)準(zhǔn)的可靠性試驗(yàn)設(shè)備。建立了我國唯一通過中國合格評(píng)定國家委員會(huì)評(píng)定的電器可靠性檢測(cè)中心。二、推廣應(yīng)用情況上述成果在我國低壓電器骨干企業(yè)中廣泛推廣，應(yīng)用面達(dá)75%，例如應(yīng)用其成果，為廈門宏發(fā)電聲股份有限公司建立了國內(nèi)最大的繼電器檢測(cè)中心，在國內(nèi)率先通過了美國UL及德國VDE等權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，被VDE確定為在中國唯一可代表VDE進(jìn)行認(rèn)證的機(jī)構(gòu)，應(yīng)用本成果使其產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)國際先進(jìn)水平，近年銷售額遞增30%左右，2011年達(dá)38億元，銷售額已居世界第四，取得重大效益。還幫助國家電器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心擴(kuò)建試驗(yàn)室，為常熟開關(guān)制造有限公司等十多個(gè)單位建立可靠性試驗(yàn)室，對(duì)提高我國低壓電器可靠性起重要作用，更重要的是推動(dòng)了我國低壓電器行業(yè)科技進(jìn)步，國產(chǎn)產(chǎn)品已用于寶鋼、秦山核電站等國家重點(diǎn)工程，振奮了民族工業(yè)，擴(kuò)大了國際市場(chǎng)。

技術(shù)創(chuàng)新性和領(lǐng)先性 課題組所開發(fā)的發(fā)電廠主接線可靠性分析軟件 REBUS 是對(duì)任何類型發(fā)電廠主接線進(jìn)行可靠性全面評(píng)估的有力工具

針對(duì)當(dāng)前高端機(jī)械系統(tǒng)和裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工況極端、成本高、測(cè)試數(shù)據(jù)缺乏、可靠性要求高等特點(diǎn)，研究和開發(fā)面向復(fù)雜結(jié)構(gòu)和裝備的不確定性分析與可靠性設(shè)計(jì)理論、方法、測(cè)試技術(shù)及軟件平臺(tái)，有效解決傳統(tǒng)可靠性技術(shù)在處理復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)遭遇的樣本不足、不確定性度量困難、可靠性分析精度與設(shè)計(jì)效率低等技術(shù)瓶頸，工程化地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品在服役周期內(nèi)的保質(zhì)設(shè)計(jì)。研究和開發(fā)面向復(fù)雜結(jié)構(gòu)和裝備的可靠性測(cè)試技術(shù)，例如：焊接結(jié)構(gòu)疲勞失效試驗(yàn)與仿真、全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量與分析、全場(chǎng)溫度測(cè)量與分析等技術(shù)。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有湖南省省內(nèi)先進(jìn)的疲勞試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，擁有各類先進(jìn)疲勞試驗(yàn)儀器，如SEM原位疲勞試驗(yàn)機(jī)、拉扭組合疲勞試驗(yàn)機(jī)及超高周疲勞試驗(yàn)機(jī)等，可滿足各類疲勞測(cè)試及研究的需求。并建有非接觸實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)平臺(tái)，擁有三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)、紅外熱像儀、掃描電鏡、金相顯微鏡等先進(jìn)儀器。

高效、高可靠性永磁電機(jī)及其控制 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 在課題組開發(fā)研制了一類新型永磁無刷電機(jī)及其相關(guān)容錯(cuò)控制方法。電機(jī)的轉(zhuǎn)子上 沒有永磁體、電刷以及繞組，這確保了電機(jī)的機(jī)械牢固性，并由此保證電機(jī)在高速運(yùn)行 時(shí)的可靠性；定子永磁型電機(jī)與傳統(tǒng)永磁無刷電機(jī)相似，電機(jī)內(nèi)的氣隙磁鏈主要由高性 能永磁體產(chǎn)生，確保了電機(jī)的高效率和高功率密度。電機(jī)的相間獨(dú)立性較高，能夠容錯(cuò) 運(yùn)行，適合于高可靠性應(yīng)用領(lǐng)域。 同時(shí)，還開發(fā)了永磁直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，具有成本低、效率高以及易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，適 合于長(zhǎng)行程傳輸領(lǐng)域。 

1 成果簡(jiǎn)介隨著電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模和復(fù)雜性的提高，電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展社會(huì)進(jìn)步的作用越來越大，安全運(yùn)行問題也將更加突出。我國是一個(gè)發(fā)展中國家，當(dāng)前我國電網(wǎng)的總體技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家特別是與美國相比有很大差距。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，電氣主設(shè)備和線路故障率較高，部分電網(wǎng)電源供應(yīng)緊張，應(yīng)付電網(wǎng)突發(fā)事件的運(yùn)行備用不足。提高電網(wǎng)可靠性、保證電網(wǎng)安全運(yùn)行已成為世界各國電力系統(tǒng)的迫切要求， 所以，對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的研究具有十分重要的意義。開發(fā)一個(gè)操作方便的可靠性評(píng)估軟件包對(duì)指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行、調(diào)度有非常重要的意義。 電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性在線評(píng)估預(yù)警軟件（ ORET）利用氣象、地震和水利等部門的數(shù)據(jù)和從數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控/能量管理系統(tǒng)（ SCADA/EMS）獲得的電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警，同時(shí)為運(yùn)行人員提供定性和定量的指導(dǎo)。 軟件特點(diǎn)： 可靠性評(píng)估按照使用目的，通常可以分為規(guī)劃可靠性和運(yùn)行可靠性兩大類。規(guī)劃可靠性一般用于分析比較不同的規(guī)劃方案，為電力系統(tǒng)規(guī)劃提供指導(dǎo)意見。規(guī)劃可靠性評(píng)估使用元件的長(zhǎng)期平均故障率，不考慮實(shí)施運(yùn)行情況，要求計(jì)算精度高，但不刻意要求計(jì)算速度。運(yùn)行可靠性根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估，指導(dǎo)電網(wǎng)的調(diào)度和實(shí)時(shí)控制。運(yùn)行可靠性評(píng)估使用元件的實(shí)時(shí)運(yùn)行故障率，并考慮不同元件所處位置、天氣等信息，對(duì)計(jì)算結(jié)果絕對(duì)值的精度要求不高，對(duì)計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)變化的準(zhǔn)確度要求較高，同時(shí)對(duì)計(jì)算速度要求苛刻。目前，數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控/能量管理系統(tǒng)（ SCADA/EMS）的逐漸完善和成熟，為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性評(píng)估提供了可能性。 本軟件在 Windows 操作系統(tǒng)下，采用 Visual C++ 6.0 開發(fā)了可靠性評(píng)估軟件包，包括規(guī)劃可靠性和運(yùn)行可靠性兩種功能，可以分別用于不同的用途。電網(wǎng)運(yùn)行人員可以通過曲線的方式實(shí)時(shí)監(jiān)視電網(wǎng)的運(yùn)行狀況。 軟件的主要優(yōu)點(diǎn)有：具有圖形化界面，并且支持 BPA、 PSASP、 PSSE 等各種電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式的導(dǎo)入。實(shí)時(shí)反映運(yùn)行條件變化對(duì)元件停運(yùn)率和系統(tǒng)可靠性水平的影響。變精度快速排序算法，實(shí)現(xiàn)在線快速預(yù)警功能，縮短了嚴(yán)重故障狀態(tài)的可靠性預(yù)警時(shí)間，避免了巨大的計(jì)算量和計(jì)算時(shí)間，并為調(diào)度員爭(zhēng)取了寶貴的決策時(shí)間。具有實(shí)時(shí)存儲(chǔ)功能，能在運(yùn)行過程中將計(jì)算結(jié)果記錄下來。并能通過曲線的形式與 歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。基于三維曲面繪制技術(shù)和動(dòng)態(tài)著色技術(shù)的可視化方法，如圖 2 所示，將計(jì)算中所產(chǎn)生的可靠性信息轉(zhuǎn)變成直觀的以圖形或圖像形式表示的信息，使調(diào)度員對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行可靠性有形象而全面的了解。圖 1 可靠性軟件界面圖 2 可視化輸出技術(shù)2 技術(shù)指標(biāo)清華大學(xué)通過多年的研究積累以及在國家 973 計(jì)劃的支持下，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性展開了全面的研究，開發(fā)出來電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性在線評(píng)估預(yù)警軟件。本軟件適用于大規(guī)模電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警和輔助決策，為電力系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)度的實(shí)時(shí)可靠性評(píng)估提供了定量的指導(dǎo)。關(guān)鍵方法和關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，并于 2009 年 10 月通過了國家 973 計(jì)劃項(xiàng)目驗(yàn)收。3 效益分析本軟件的推廣應(yīng)用前景良好，適用于從區(qū)調(diào)、省調(diào)（市調(diào)）到網(wǎng)調(diào)不同調(diào)度部門的具體要求， 對(duì)提高電網(wǎng)可靠性、保證電網(wǎng)安全運(yùn)行有重要意義。

依托國際合作與交流，已完成此60 kW逆變器開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化試制，目前已完成產(chǎn)品開發(fā)，各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)異，達(dá)國際先進(jìn)水平，目前正與江蘇宏微科技有限公司產(chǎn)學(xué)研合作，開展產(chǎn)業(yè)化試制。

光伏水泵系統(tǒng)主要由光伏陣列、控制器、逆變器、電動(dòng)機(jī)、水泵和蓄能裝置等組成，是光-機(jī)-電-控一體化設(shè)備；具有使用壽命長(zhǎng)、與農(nóng)作物的水蒸發(fā)量適配性好、節(jié)約能源、維護(hù)運(yùn)行成本低，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。在申請(qǐng)3項(xiàng)；已授權(quán)2項(xiàng)，專利號(hào)：ZL201320591542.1、ZL201320609459.2 本項(xiàng)目技術(shù)開的光伏離心泵產(chǎn)品日出水量比現(xiàn)有產(chǎn)品多約20%，且供水可靠性高。（1）啟動(dòng)功率小；（2）多工況設(shè)計(jì)；（3）出水量大；（4）供水可靠性高。 項(xiàng)目研制的光伏水泵系統(tǒng)適合我國西部無電貧困

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 1、光伏水泵系統(tǒng)主要由光伏陣列、控制器、逆變器、電動(dòng)機(jī)、水泵和蓄能裝置等組 成，是光-機(jī)-電-控一體化設(shè)備；具有使用壽命長(zhǎng)、與農(nóng)作物的水蒸發(fā)量適配性好、節(jié)約 能源、維護(hù)運(yùn)行成本低，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。 2、在申請(qǐng) 3 項(xiàng)；已授權(quán) 2 項(xiàng)，專利號(hào)：ZL201320591542.1、ZL201320609459.2 技術(shù)指標(biāo) 本項(xiàng)目技術(shù)開的光伏離心泵產(chǎn)品日出水量比現(xiàn)有產(chǎn)品多約 20%，且供水可靠性高。 （1）啟動(dòng)功率小；（2）多工況設(shè)計(jì)；（3）出水量大；（4

該軟件以航天器機(jī)構(gòu)為對(duì)象，集成了研究所在高可靠性、長(zhǎng)壽命技術(shù)裝備的可靠性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)方面研究的最新成果。軟件包含了FMECA/FTA/FRACAS分析、可靠度校驗(yàn)、機(jī)械/機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、拓?fù)淇煽啃詢?yōu)化設(shè)計(jì)和多學(xué)科可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)等功能模塊。 本課題研制了面向全壽命周期的復(fù)雜技術(shù)裝備可靠性設(shè)計(jì)自動(dòng)化平臺(tái)—“高可靠長(zhǎng)壽命航天器機(jī)構(gòu)可靠性軟件”，集成了本課題中針對(duì)我國自主研制的國防技術(shù)裝備的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)提出的新方法和新技術(shù)，以提高裝備的全壽命周期可靠性為目標(biāo)。該平臺(tái)包括了可靠性仿真分析部分和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)部分。其中，可靠性仿真分析部分包括FMECA/FTA/FRACAS、機(jī)械強(qiáng)度/機(jī)構(gòu)可靠性仿真、拓?fù)鋬?yōu)化可靠性仿真和時(shí)間域混合仿真四大模塊；可靠性設(shè)計(jì)部分則包括可靠性定性設(shè)計(jì)和可靠性定量設(shè)計(jì)兩大模塊。可靠性仿真分析部分和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)部分在裝備全壽命周期下多種可靠性數(shù)據(jù)庫資源的支持下與多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)部分進(jìn)行各自信息的交互和共享。軟件平臺(tái)可以協(xié)同三維建模工具（如ProE，Solidworks等），有限元分析工具（如MSC，ANSYS等）和動(dòng)力學(xué)分析工具（如MSC，ADAMS）進(jìn)行復(fù)雜裝備的可靠性分析，可利用平臺(tái)的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)和多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，或結(jié)合iSIGHT多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜裝備的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)。

該軟件以航天器機(jī)構(gòu)為對(duì)象，集成了研究所在高可靠性、長(zhǎng)壽命技術(shù)裝備的可靠性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)方面研究的最新成果。軟件包含了FMECA/FTA/FRACAS分析、可靠度校驗(yàn)、機(jī)械/機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、拓?fù)淇煽啃詢?yōu)化設(shè)計(jì)和多學(xué)科可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)等功能模塊。本課題研制了面向全壽命周期的復(fù)雜技術(shù)裝備可靠性設(shè)計(jì)自動(dòng)化平臺(tái)—“高可靠長(zhǎng)壽命航天器機(jī)構(gòu)可靠性軟件”，集成了本課題中針對(duì)我國自主研制的國防技術(shù)裝備的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)提出的新方法和新技術(shù)，以提高裝備的全壽命周期可靠性為目標(biāo)。該平臺(tái)包括了可靠性仿真分析部分和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)部分。其中，可靠性仿真分析部分包括FMECA/FTA/FRACAS、機(jī)械強(qiáng)度/機(jī)構(gòu)可靠性仿真、拓?fù)鋬?yōu)化可靠性仿真和時(shí)間域混合仿真四大模塊；可靠性設(shè)計(jì)部分則包括可靠性定性設(shè)計(jì)和可靠性定量設(shè)計(jì)兩大模塊。可靠性仿真分析部分和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)部分在裝備全壽命周期下多種可靠性數(shù)據(jù)庫資源的支持下與多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)部分進(jìn)行各自信息的交互和共享。軟件平臺(tái)可以協(xié)同三維建模工具（如ProE，Solidworks等），有限元分析工具（如MSC，ANSYS等）和動(dòng)力學(xué)分析工具（如MSC，ADAMS）進(jìn)行復(fù)雜裝備的可