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一、立項背景 繼電保護是保障電網安全運行的第一道防線。自上世紀80年代微機保護應用以來，歷經多次更新換代，我國繼電保護技術一直處于世界先進水平，為保障電網安全做出了突出貢獻。隨著智能電網的發展、超/特高壓遠距離輸電大通道的建設、區域電網的廣泛互聯和波動性新能源的規模化接入，我國已建成世界上規模最大、結構最復雜的電網。電網的快速發展給繼電保護帶來了嚴峻挑戰： 1、后備保護方面，由于電網結構復雜，運行方式多變，造成后備保護定值更難整定，保護選擇性和靈敏性的矛盾更加突出，保護拒動誤動風險并存。國內已發生多起類似“6.18”西安南郊站，因后備保護靈敏性不足拒動，造成變壓器燒毀的重大事故；國際上屢屢發生的因潮流轉移過負荷，后備保護誤動引發的如美加“8.14”、印度“7.30”等大停電事故，也不斷地對我國電網敲響警鐘。 2、主保護方面，超/特高壓電氣設備結構復雜、線路距離長，短路電流變化大，造成主保護對變壓器匝間短路、線路高阻接地等輕微故障的反應靈敏性下降。“11.22”濟南特高壓泉城站變壓器爆炸正是由于保護對起始發生的輕微故障未能靈敏切除，引起事故擴大，造成了重大人員傷亡和財產損失。 這些問題已成為我國電網安全運行的重大隱患！問題的癥結在于傳統保護僅利用設備自身的電氣量信息，在復雜電網環境下，保護反應的電氣量在故障和非故障間差異變小甚至混疊，依靠定值配合無法保證保護可靠正確動作。不改變傳統保護工作模式，僅對保護判據進行修正或調整定值，只能在一定程度上單方面地解決保護拒動或誤動的問題。 二、發明思路 突破保護僅利用設備自身信息的限制，綜合利用站間保護關聯邏輯量、站域故障全過程電氣量等信息，對后備保護、主保護、系統構成模式進行全面創新，構建“站域集中-站間分布式”新型保護系統。   圖1 技術發明總體思路 三、發明方案 技術發明點1：基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術 傳統后備保護既存在對相鄰元件故障反應能力不足，保護拒動的問題，又存在受過負荷和系統振蕩影響，保護誤動的問題。針對上述問題，該項目發明了保護關聯關系在線快速跟蹤和可靠性校核方法；創造性地將故障的空間分布特征映射為站間的保護關聯邏輯量信息，首創了基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術，攻克了保護不誤動和不拒動無法兼顧的難題。 發明點1.1：發明了保護關聯關系在線快速跟蹤和可靠性校核方法，為保護可靠利用站間信息奠定了基礎。 快速跟蹤和可靠識別電網拓撲的變化，確定保護的關聯關系，是保護利用站間信息首先要解決的關鍵問題。發明了保護關聯關系在線快速跟蹤和可靠性校核方法，關鍵技術包括：1）提出了基于虛擬阻抗矩陣的保護關聯關系分析方法，創造性地將開關狀態虛擬為支路阻抗并構建節點虛擬阻抗矩陣，在線微調矩陣元素即可實現開關狀態的快速跟蹤，跟蹤時間由秒級縮短至毫秒級，為后備保護快速動作提供了可靠保障；2）發明了電氣量和開關量信息雙重約束的關聯關系可靠性校核方法，首次將電氣量信息引入保護關聯關系識別，通過開關量信息和電氣量信息實時匹配校驗，實現了保護關聯關系的可靠在線校核。 發明點1.2：首創了基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術，攻克了保護不誤動和不拒動無法兼顧的難題。 電流元件、方向元件、阻抗元件等保護邏輯量信息，蘊涵著故障方向、故障范圍等故障直接特征，并且信息交互簡單、可靠。根據不同位置保護邏輯量反應故障的差異化特征，發明了基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術。關鍵技術包括：1）首次將電網故障的空間分布特征映射為保護邏輯量信息，按近后備和遠后備靈敏性要求設定保護范圍，實現了邏輯量信息與故障分布特征的關聯和匹配，解決了保護強依賴定值的問題；2）首創了基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術（如圖2所示）。利用邏輯量對故障反應的交叉重疊特征，根據動作一致性原則，既實現了故障設備的快速準確識別，又從根本上攻克了系統振蕩及過負荷造成保護誤動的難題。 基于站間邏輯量信息的后備保護技術可實現近后備保護全范圍速動，遠后備保護延時由1.5s以上縮短至0.5s以內；在原理上保證了對相鄰元件故障反應的靈敏性，避免了后備保護拒動導致的重大事故發生；不受系統振蕩和過負荷影響，避免了保護誤動引發的連鎖跳閘和系統性事故發生。   圖2 基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術 技術發明點2：基于故障模型參數異變特征的主保護技術 現有電氣設備主保護僅反應故障外在表現特征，在變壓器匝間短路及線路高阻接地等輕微故障情況下，外部故障與內部故障特征差異不明顯，易造成保護拒動。為解決上述問題，該項目基于故障的物理本質特征，揭示了故障導致電氣設備模型參數變化的機理，利用故障全過程電氣量信息，構建了可靈敏反應設備參數變化的故障模型，發明了基于故障模型參數異變特征的主保護技術，顯著提升了對輕微故障的反應能力。 發明點2.1：首創了可反應變電站電氣設備參數變化的故障模型，從物理本質上消除了非故障因素對主保護靈敏性的影響。 突破主保護僅反應故障外在表現特征的局限，利用設備故障全過程全相電氣量信息，建立了對故障高靈敏而對非故障不敏感的模型。關鍵技術包括：1）發明了基于線路壓降-阻抗聯合分布的故障網絡模型，建立了線路阻抗、過渡電阻及分布電容壓降之間的幅值、相位關聯關系，創建了僅保留線路阻抗壓降分布情況的故障網絡模型（如圖3所示）；2）發明了基于電壓磁鏈方程的變壓器故障模型，建立了變壓器高、中、低壓各側繞組電壓與主磁鏈、漏磁鏈的等值平衡關系，消除主磁鏈的非線性成分，建立了僅反應漏磁鏈變化的變壓器故障模型（如圖4所示），從原理上擺脫了分布電容電流、負荷電流、勵磁涌流等非故障因素的影響。 發明點2.2：發明了基于故障模型參數異變特征的主保護技術，實現了保護對輕微故障反應能力的大幅提升。 利用站域故障全過程電氣量信息，反應故障前后模型參數的變化情況以及三相不一致程度，發明了基于故障模型參數異變特征的主保護技術。關鍵技術包括：1) 發明了基于阻抗壓降變化特征的線路主保護技術，構建了線路壓降-阻抗參數關聯矩陣，通過實時追蹤矩陣中各元素的變化量以及元素間的差異，準確識別故障線路及故障位置（如圖5所示）；2) 計及CT誤差、變壓器有載調壓對保護的影響，實時計算各相等效漏感參數的突變量及不一致程度，發明了基于等效漏感參數變化特征的變壓器主保護技術（如圖6所示），顯著提升了保護對變壓器輕微匝間短路識別的靈敏性。 基于故障全過程電氣量信息的主保護技術可以做到變壓器匝間短路識別死區由5%降至2%，500kV線路接地故障過渡電阻反應能力由300Ω提升至1000Ω，故障定位誤差由5%下降至1.3%。實現了對電氣設備輕微故障的靈敏切除，可有效避免事故擴大造成的重大人員傷亡和財產損失。 技術發明點3：站域集中-站間分布式新型保護系統 構建基于故障全過程邏輯量、電氣量信息的新型保護系統是對百年歷史繼電保護模式的重大變革，除滿足復雜電網對繼電保護的要求外，還需要考慮工程實現的可行性、應用場景的適用性和運行維護的便利性等重大工程應用問題。該項目首創了站域集中-站間分布式的新型保護系統構成模式，實現了與傳統保護的有機銜接，可靈活組態適用各種電網應用場景；發明了基于時間序列特征和電氣量物理約束的數據校核技術、基于保護關聯關系的數據自適應替代技術，為新型保護系統信息交互提供了可靠保障。 發明點3.1：首創了站域集中-站間分布式的新型保護系統構成模式，奠定了新型保護系統在不同電壓等級電網推廣應用的基礎。 該項目創建了“站域集中-站間分布式”的新型保護系統（如圖7所示），實現了發明點1和2技術的工程推廣應用。關鍵技術包括：1）發明了以間隔為基本單元的站域集中-站間分布式保護構成模式。間隔單元做到“即插即用”，擴展性強，可靈活組態適用各種電網應用場景；站域主機實現對站內信息的融合與優化利用；相鄰站域主機虛擬為變電站間隔單元，實現站間分布對等交互信息。該模式通信鏈路清晰簡捷，易于工程實現；2）發明了新型保護系統與傳統保護的集成與自適應轉化技術。新型保護系統在傳統保護基礎上集成故障全過程信息進化形成，在故障信息缺失的極端情況下仍具備傳統保護功能。新型保護系統可充分傳承傳統保護成熟的運維經驗，實現了與傳統保護之間的有機銜接。   發明點3.2：發明了基于時間序列特征和電氣量物理約束的數據校核技術、基于保護關聯關系的數據自適應替代技術，保證了新型保護系統的可靠性。 基于新型保護系統構成模式，發明了站域、站間信息交互可靠性保障技術，實現了異常數據的實時校核與缺失數據的自適應替代。關鍵技術包括：1）發明了基于時間序列特征和電氣量物理約束的數據校核技術，在線修正異常采樣數據，解決了電氣量在采樣或傳輸中出現畸變而影響保護動作性能的難題；2）發明了基于保護關聯關系的數據自適應替代技術，在間隔單元CT斷線、PT斷線等信息源丟失情況下，通過數據互補重構實現缺失數據的自適應替代，保證了保護功能的完整性，有效提升了保護的可靠 四、創新性成果 該項目攻克了傳統保護不誤動、不拒動無法兼顧的難題，取得了以下關鍵技術突破： 1、基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術，保護最長動作時間縮短至500ms以內，徹底解決了遠后備保護拒動，以及受系統振蕩和過負荷影響誤動的問題； 2、基于故障模型參數異變特征的主保護技術，顯著提升了保護對輕微故障的反應能力； 3、站域集中-站間分布式新型保護系統，實現了保護技術在不同電網場景下的廣泛應用。

裝配式鋼結構住宅體系經過國內外科研單位和企業多年的研究，目前已取得了一定的成果和應用，但還存在以下問題： ①現有裝配式鋼結構住宅的核心技術偏重于主體結構，沒有封閉成一套完整的建筑產品，因此各組成部分（建筑設計方案、結構設計方案、抗側力體系、圍護結構、三板方案）的銜接不足，存在諸多系統性問題。 ②缺乏與現行規范、規程有良好“接口”的設計方法和配套標準圖集，以及相應的統一的可執行行業標準、構造方案和施工方案。 ③缺乏針對不同的地域、環境、使用功能的多套針對性的裝配式鋼結構建筑產品。針對上述問題，本研發團隊提出一種基于減震耗能的高強全裝配式鋼結構住宅體系，提出一套完整的針對不同環境、不同使用工況，擁有主體結構（實腹式異形柱+鋼格構柱組合體系（8-11 層）、 異形鋼格構框架+鋼格構剪力墻體系（15-18 層）、異形鋼格構框架 +抗側力體系 SSF-LRS（19-26 層））、抗側力體系（四個系列 SSF-L RS）、樓板體系（皮卡汀尼樓板體系（皮卡汀尼梁+皮卡汀尼板+關 鍵連接節點））、墻板體系（帶限位功能的 CF 自保溫墻板），及相應的建筑、結構設計方案、成套設計方法、技術標準及圖集、構造方案、施工方案及配套設備，進而形成一套封閉的擁有自主知識產權的鋼結構裝配式建筑產品。 該體系的創新型、先進性、獨占性： （1）基于減震耗能的高強全裝配式鋼結構住宅體系是一套完整的全裝配式鋼結構建筑產品。該建筑體系包含主體結構、抗側力體系（四個系列 SSF-LRS）、樓板體系、墻板體系。主體結構根據不同使用工況有四種組合方案：實腹式異形柱+鋼格構柱組合體系 （8-11 層）、異形鋼格構框架+鋼格構剪力墻體系（15-18 層）、異 形鋼格構框架+抗側力體系 SSF-LRS（19-26 層）。抗側力體系為四種適用于不同需求的全栓接裝配式鋼框架-抗側力體系（SSF-LRS）。皮卡汀尼樓板體系包括 2 種形式的皮卡汀尼梁（翼緣型梁、箱型扁 梁）、4 種皮卡汀尼板（PTB60-310-930、PTB80-330-660、PTB110- 366-732、PTB130-390-750）、梁板連接節點、主次梁連接節點等。墻板體系為一種新型帶限位功能的 CF 自保溫墻板。整個建筑體系均為自主研發、自行設計，擁有完整的知識產權及獨特、領先的技術優勢。 （2）國內外已經開展一定數量有關鋼板剪力墻、粘彈性阻尼器等的研究，但將二者結合起來研究還未見報道。由于問題的復雜性，相關結構類型的抗震性能研究只有少量的小比例試驗。本研究對大比例的 SSF-LRS 體系進行循環加載試驗，考慮不同的鋼板截面形狀、阻尼器布置數量、節點轉動剛度對結構的動力特性和抗震性能的影響，屬創新性的工作。本項目同時研發了一系列新型減震耗能及全栓接構件，為結構體系形成堅實的圍護結構部分。 （3）提出一套基于減震耗能的高強全裝配式鋼結構住宅體系的設計方法、建筑設計方案、結構設計方案、構造方案、施工工藝及配套設備、產品模型、技術標準等，推動此研發成果在市場上的推廣應用。

2020年3月8日，安徽師范大學在bioRxiv上上傳了一篇題為Genome-widedata inferring the evolution and population demography of the novel pneumonia coronavirus (SARS-CoV-2) 的研究分析，作者使用10個新測序的SARS-CoV-2基因組，并結合GISAID數據庫中的136個基因組，通過不同的分析方法（如EBSP、錯配和中性檢測等）研究前三個月數據的遺傳變異和統計。 結果顯示80個單倍型共有183個突變位點，包括27個簡約性信息位點和156個單一位點。對遺傳多樣性的滑動窗口分析表明，SARS-CoV-2基因組豐度的變化有一定范圍，這可以解釋目前這種病毒的廣泛和高適應性。遺傳學分析不支持穿山甲是中間宿主。在最初的單倍型（H14）中，一個患者樣本居住在華南海鮮市場附近（約2公里），這表明患者有無意識接觸該市場史的可能性很高。然而，基于這個線索，也無法準確斷定這個市場是否是SARS-CoV-2的起源中心。此外，從這個市場收集的16個基因組，包含10個單倍型，表明市場在短期內出現循環感染，這可能導致武漢和其他地區爆發SARS-CoV-2。EBSP結果顯示，第一個估計的擴展日期從2019年12月7日開始，這表明SARS-CoV-2的傳染可能在11月中下旬開始。

強度和韌性的“倒置關系”是材料研究領域長期存在的難題。大量的實驗表明，隨著金屬材料內部晶粒尺寸的降低，在強度獲得提升的同時，韌性將大打折扣。目前，廣泛采用的高強材料韌化策略有：（1）改變組分，通過引入和調整材料的多種主要元素，同時激活多種塑性變形機制，高熵合金材料就是采用這種思路；（2）改變微結構，在材料內部引入一種或多種梯度分布的微結構，避免由于特征長度突變帶來的性能突變，有效克服金屬材料強度和韌性的失配問題，這種材料被稱為梯度納米結構材料。 圖1 梯度結構金屬材料的類型（摘自：李毅，梯度結構金屬材料研究進展，中國材料進展，2016, 35: 658-665）人工制備的梯度納米金屬結構主要包括以下幾種：梯度晶粒，梯度位錯，梯度孿晶，梯度固溶物，梯度相，以及包含兩種以上的梯度混合結構。在已經發展成熟的金屬材料內部引入梯度納米結構，可以進一步提高其強韌性匹配能力。例如，通過表面研磨處理（SMAT）在孿晶誘發塑性（TWIP）鋼表面引入大量的塑性變形，使其表面晶粒細化，隨著深度的增加，晶粒細化的程度逐漸降低，同時塑性變形也會導致位錯演化和孿晶的產生，因此在TWIP鋼內部形成了包含梯度晶粒，梯度位錯和梯度孿晶的梯度混合結構。這種梯度納米結構TWIP鋼的強度可以提升50%，斷裂應變僅從60%下降到52%，具有更高的強韌性匹配能力。目前，關于梯度納米結構TWIP鋼的研究集中于實驗，反映物理機制的本構模型研究還鮮見報道。西南交通大學力學與工程學院張旭教授與德國馬普鋼鐵所、中國鋼鐵研究總院等機構開展合作，指導博士生陸曉翀發展出考慮位錯滑移和變形孿晶等物理機制的微結構尺寸相關晶體塑性本構模型。依托DAMASK平臺將該模型移植有限元，并對梯度納米結構TWIP鋼的單軸拉伸變形行為展開模擬，揭示了其微結構演化與宏觀性能之間的關系，量化了不同梯度結構對材料強韌性的貢獻。相關研究工作已在金屬材料與固體力學交叉領域頂級期刊《International Journal of Plasticity》上在線發表，論文題目為Crystal plasticity finite element analysis of gradient nanostructured TWIP steel。 論文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2020.102703作者首先使用不同晶粒尺寸Fe-15Mn-2Al-2Si-0.7C (wt.%) TWIP鋼的單拉實驗數據驗證該模型的合理性，結果表明該模型對不同尺寸下的應力應變響應和應變強化行為都可以較好地描述，特別是細晶TWIP鋼硬化率曲線中的up-turn效應。通過對內變量演化的分析及對比性模擬，作者發現這種up-turn效應源自于細晶中顯著的背應力。 圖2 對比不同晶粒尺寸TWIP鋼的單拉實驗和模擬結果由于梯度納米結構TWIP鋼的微結構十分復雜，晶粒數目眾多，通過采用三維均勻化方法，建立了宏觀試樣尺寸的有限元模型。通過對每層單元賦予不同的晶粒尺寸，初始位錯密度和孿晶體積分數，離散地描述材料內部微結構的梯度分布，并通過梯度網格劃分方法進一步減少單元數目。對于材料表層微結構變化劇烈的區域，采用密度較高的網格，以保證更加精確地描述微結構的梯度變化。 圖3三維均勻化方法示意圖作者利用發展的晶體塑性模型，對均勻和梯度納米結構的Fe-10Mn-0.5C-3Ni (wt.%) TWIP鋼的單拉變形行為進行模擬。結果表明，在合理描述均勻結構TWIP鋼應力-應變響應的基礎上，通過引入微結構的梯度分布，無需修改任何參數就可以較好地描述梯度納米結構TWIP鋼的單拉力學行為。通過對比變形云圖，作者發現均勻和梯度納米結構TWIP鋼的表面都會變的粗糙不平，但梯度納米結構的表面粗糙度更加明顯，產生的應變局域化形成了兩個凹陷區，且凹陷區在垂直于平面方向也會發生收縮。隨著深度的增加，收縮程度逐漸降低。通過對比性模擬，作者發現表面凹陷區的出現就是梯度納米結構TWIP鋼韌性略微下降的原因。而應變局域化的產生與表面納米層晶粒的應變強化能力有關，提高表面納米晶的硬化能力，就可以抑制表面凹陷區的出現和韌性的下降。此外，作者通過分析不同層位錯密度的演化，進一步證實了上述觀點。作者還通過對比性模擬量化了不同梯度結構對材料強韌性的貢獻。結果表明：強度的提升源于梯度位錯結構，梯度晶粒和梯度孿晶結構有助于保持材料的應變強化能力。 圖4 均勻結構和梯度納米結構TWIP鋼的模擬結果對比分析。

高校科技成果盡在科轉云

成果描述：本項目通過對白酒丟糟、秸稈廢棄物的有效降解利用，進行了特定性狀微生物育種研究，開發了白酒丟糟和農產秸稈從降解糖化到無滅菌連續酒精發酵的工藝路線，提出了農產秸稈和釀酒蒸餾廢水混合物高效沼氣發酵工藝，實現白酒丟糟及秸稈廢棄物向燃料酒精、沼氣等可再生生物能源的轉化，可以促使傳統白酒產業形成更為合理的資源-產物-資源生態釀酒產業鏈，實現廢棄物的減排和傳統釀酒企業綜合效益的整體提高。對于解決大量白酒丟糟、秸稈資源的浪費，促進釀酒生態產業的形成、生物能源生產原料的拓展等，具有重要意義。市場前景分析：本項目成果的推廣實施對象為中國傳統白酒生產及酒精生產企業，特別是大中型白酒生產企業。由于這些企業大都擁有酒精生產車間或合作酒精生產廠，不必經過巨額的設備投資，很容易通過技術改造將燃料酒精的生產融入原有的生產體系，而丟糟的大量排放和糧食的大量消耗，是大中型白酒企業不能回避的重大問題，也自然成為本研究成果的主要實施對象。目前已有白酒企業表達愿意參與共同合作開發的意向，研究成果的應用前景可觀。與同類成果相比的優勢分析：（1）系統性地探討并建立了白酒丟糟和農產秸稈從降解糖化到無滅菌連續酒精發酵的完整工藝，國內外未見報道。 （2）建立了農產秸稈和釀酒蒸餾廢水混合物高效沼氣發酵工藝，屬國內領先技術， （3）建立了白酒丟糟及農產秸稈廢棄物先降解發酵生產乙醇，然后再將廢渣廢液轉化為沼氣的梯級能源轉化體系，屬國際先進技術。 年產300噸，年銷售收入300萬元。

" 隨著社會文明程度的提高，人類越來越重視口腔健康和牙齒相關疾病的防治，全球口腔醫學材料及器械市場高達200億美元，年增長率超過10%。項目團隊基于臨床需要，研制了一系列APD生物醫用高分子材料，具有防治牙齒敏感癥、原位修復牙體硬組織等多種功能。擁有完全自主知識產權，并已完成動物實驗等臨床前研究，項目團隊已經完成初步融資，正在進行產業化開發。 "

本發明提供一種利用杠桿原理的電渦流減振裝置，該減振裝置包括箱體(1)、連接螺孔(2)、固定銅板(3)、永磁體(4)、永磁體導軌(5)、支撐桿(6)、移動銅板(7)、質量塊(8)、質量塊導軌(9)、彈簧(10)、連桿(11)、鉸接螺孔(12)、驅動銷軸(13)；當結構發生振動時，首先由TMD阻尼器進行能量轉移，減小結構振動；然后由質量塊通過杠桿體系帶動永磁體產生與質量塊相反方向的運動，增加銅板與永磁體的相對運動速度，通過電渦流阻尼器進行非接觸式能量耗散。該裝置利用杠桿原理，有效增加銅板與永磁體的相對運動速度，提高阻尼器耗能能力；同時通過調節杠桿支點及力臂長度，可以調節TMD阻尼器參數，裝置適用頻率范圍更加廣泛。

本發明公開了一種面向中高壓智能配電網的電力電子變壓器，包括位于高壓側的模塊化多電平變流器、中間側的輸入串聯輸出并聯隔離型ＤＣ?ＤＣ變換器和低壓側的變流器；模塊化多電平變流器輸出的正極連接第一個隔離型ＤＣ?ＤＣ變換器模塊的輸入側逆變橋前一橋臂的中間點，負極連接最后一個隔離型ＤＣ?ＤＣ變換器模塊的輸入電容負端；相鄰兩個隔離型ＤＣ?ＤＣ變換器模塊的連接方式為前一模塊的輸入電容負端連接后一模塊的逆變橋前一橋臂的中間點。本發明可以避免在ＭＭＣ模塊輸出電壓短路的情況下，ＩＳＯＰ輸入電容短路的問題；ＩＳＯＰ模塊間采用交錯控制的調節方式，使得輸入電流紋波減小，有利于降低系統體積；成本較低，便于進一步的推廣應用。