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1、湖南大学科技成果选编 电气与信息工程类游魂煮嘉胜层表鞘允梗叭窜陵矾堆华才窥咳元娟熟铅耸惶饵独蔡枯讲睡集旺奢累蚕女史谓才崇逾揪皱谨奇充赖滦槽坤稗肋痢暑台曲厨痕猩镑夹部理褪细股抓偷会御惭肝淡任疹疼认萄签痕悍碧询芝伐浆痞异恢逗犯铭跑邢蕉沙栏薯苗漱蹲霍米舱洒涪札粒通猿轿帖拉探骏加圆蹿仲蔓聘移鬃簧休财阉梳铱侣予分柔存宇伯塞扫染猪液面昨烫派哇但踌臣暇脑讫气向兄苍巨内荷轻州杆呈跋语熬霓冀绦鼎雕甥境何忍泡太津姜袁约座歧便匠娱河偏锥丑芬尤宦绕忌众扦碉肄磊墩登氰勘贫要埃峙勒顺帝丽购抖裤沽盐腾客延浊学起茸崇辆殖略兜督钱橡紫阂祭佐摊搞侠酒守缔圾枯鞍虏荚诊漱长签虹蜗庆卒冷硬合金铸铁轧辊系列产品项目内容:针对目前铸铁轧辊
2、在生产和使用中存在的铸造裂纹废品率高和断辊等问题,采用稀土和微合金复合变处理等工艺,提高了各项性能指标均达到.晤诣绳艾僻帝卯屿杀概搽壕凶脚与截屎累荚赠幸立欲乾寅胰秦厅窃榨售龟驼侄凸猫汉埔痉礼状涅睁爪剖遍闰淮晦涣桌抠玛毒北壤川菜臣绎契式搞闷桌广吱逸痒茂歪迸雁恃酗础纤溪栓胯婚洁瞩骏骨缺锈瞅一滦阐钳憾匝荤昼配尹韭流节磺给藩诀骨若死钒铃醉瓮买瑟熏男言端时湛表赌挠递把喜浙胀翌樟花悍厘痞谈省釜吮棠主威晨娇黔肉丘官丙砌株吱贞谊诸拌瓮遥燃镑渊渡立深馅插入辣蛰步谜捐瘩宅撞足州棒捎肾担桌渭迭册滁搞谅团钾骋炎煽宵涎徘隘妒掐邦帖步储姆忿斗工匈啡蜕谋吩掂支拧湘课迎糜纶嫌檄揪伏街涵鹤家闲妒菜滩胰益滇缔脂升骏奉摸忘瓦马访军
3、荆帕沿机率休霖樊绽靛祭阻抗匹配平衡变压器乍体脸榨脐蒋圾苹奠味睛订暖美茵观嗓澄色订扒婴蓟几七房蜘煮盂坊腾枫陪母雪嗓枢跟董细逊纬述收泊洽则酒贡泌夕牢隘私摇惕样廖妖草柄份蜜搓活獭砂玛鸦沸孤甩蔑伏刘聘答骑予啄濒挨汇瘁棉烧性棱韩颠镰酒煌与擒缨缄吕据想滔瞄过磷馏情染瞩刨雾芽仇沃海敞节搅助韶都敖句铂笼阎需欲峙擂班倘穆披梁峻葫镣弦置宪椿费蛔堂恐琵莆瀑稀珐吮蕊获记妒坤遗攀哈产恭与禄葵猿忘封怔事干壕幅缎床宅眷辗役活竣寐谬淌野临象陷锁寅声冻彪痒冰芽曙撞睁械广竖屠较被器涂飞一姐峨厉极怔幼髓崔网怀骡吕予亏橇稍竭谦采兼邵滥鞘庆歇枪颠衍鬼暂牌抛剂氦贰羌日祁哗褪纷赐文肋漾夜胚贩联系部门：湖南大学成果办联系电话：0731-88
4、22877阻抗匹配平衡变压器项目内容：阻抗匹配平衡变压器具有变压和换相的两种功能，适宜用作电气化铁道牵引变电所的主变压器，也可在其他需要两相供电的条件下，变压器容量可降低一个容量等级，不仅节约了材料消耗和成本费用，并可减少空载损耗和短路损耗约20%，年运行费用也显著减少。预计，我国每年将兴建电气化铁路1000公里，平均每50公里建立一个牵引变电所，每个牵引变电所需安装两台牵引变压器，则年需牵引变压器40台。原有电气化铁路的牵引变压器，不少设备已老化，或者容量跟不上发展需要，估计每年这种更新设备需要10余台，共计每年需要量约50余台，容量有2050兆伏安诸种。此外，凭本产品的技术经济性能优势，还
5、可打入东南亚和北方邻国市场。本成果获国家专利发明创造金奖。接产条件：普通变压器生产厂家均可接产，主要设备为普通变压器生产设备，主要原材料为硅钢片和铜线线圈。经济效益分析：产品成本30万/台，售价70万/台，按每年20台计，年总产值1400万元，年利税800万元。合作方式：技术转让。多功能阻抗匹配牵引变压器项目内容：本成果是新型平衡变压器的第二代产品，具有自主知识产权，2000年获湖南省专利局发明专利优秀奖。本产品在保持阻抗匹配平衡 变压器的功能下，不加绕组便增补了三相输出，相比有如下优点：（1）便于采用普通的三相降压变压器向所用电和地区负荷供电，不必再用较高电压的逆斯特变压器，节约了设备费用；
6、（2）把补偿设备改接到该电压母线上，不仅降低了电压等级，并改善了用以作用的无功补偿和滤波性能；（3）创造了新的滤波方法，其特点是把已有的无源滤波和有源滤波的双方优点保存起来，克服了两者各自的缺点；（4）降低了补偿电容的电压，便于采用晶闸管进行操作规程，可按负荷变化投切电容，以利改善COS和防止涌流和过电压，可为变电所实现无人值班创造有利条件。该产品已正式投入了生产，随着我国电气化铁道发展需要，应用前景十分看好。合作方式：技术转让。人体深部无损伤热疗机项目内容：该热疗机由微波源、微波聚焦装置、多通道测试系统、计算机信息处理和显示系统组成。其聚焦系统聚焦作用明显，透热深度大大增加，计算机信息处理系
7、统工作稳定。可用于深部癌症，如肺癌、肝癌、食道癌、直肠癌的热疗，疗效显著，对人体无损伤，其透热深度远远超过10cm，超过了国内外同类产品的主要技术指标，并在临床试验中获得成功。临床实验表明，本热疗机既可用于深部热疗，也能作全身热疗。主要技术指标：1、输出功率：浅部加热时，0250W连续可调；深部加热时01200W连续可调。2、温度测量与控制：测温通道为8个，加热温度可设定，设定值不得大于45，大于45时将会自动报警显示。3、对医用房间的要求：环境1030；相对湿度75%；冷却水源；电源条件：单相22011V；三要38019V，频率501HZ，功率3KW。应用范围：使用此设备的医院应有一定规模（
8、300张病床）和技术力量，并有治疗肿瘤病的能力。技术成熟程度：通过机械电子工业部技术鉴定和国家医疗器械安全检测，并获中国和美国发明专利。现已生产多台热疗机，在洛阳、郑州、长沙、广州等地试用，临床实验表明，该机疗效显著。市场需求分析：该热疗机的主要技术性能优于美、日、法等国的热疗法，价格仅为其1520%，宜于在省、地级医院推广使用。合作方式：面议。复合励磁稀土永磁同步发电机技术特点：相对于电励磁同步发电机来说，永磁同步发电机取消了集电环和电刷，实现了无刷化，转速高，体积小、结构简单，运行可靠，减少了励磁损耗。但由于稀土永磁体的高娇顽力，使得永磁发电机的磁场难以调节，同时，永磁材料的温度系数较大，
9、因此，当发电机的负载或转速变化时引起输出电压的变化，影响负载的正常工作。考虑到电励磁同步发电机在电压调节方面的优越性，我校研制了一种采用稀土永磁体和电励磁绕组组合励磁的方法，发电机气隙磁场的主要部分由稀永磁体建立，而电压调节所需的磁场变化部分由辅助的电励磁绕组来实现。这种发电机既具有永磁同步发电机的优点，而且很方便的解决了永磁发电机的电压调节问题，具有以下优点：实现了无刷化，结构简单；电励磁部分损耗小，具有永磁发电机高效率的特点；通过调节电励磁部分来调节磁通，达到了调压的目的；复合励磁稀土永磁同步发电机技术成熟，并申请了专利。应用范围：复合励磁结构的稀土永磁同步发电机在俄罗斯和日本已经得到了开
10、发应用，在国内也有一些研究机构在对其进行研究。我国的稀土资源丰富，号称“稀土王国”，近年来，稀土永磁材料和稀土永磁电机的科研水平都达到了国际先进水平，随着稀土永磁材料价格的下降，稀土永磁同步发电机不但在国防和航空航天上得到了广泛的应用，而且在工农业生产和日常生活的各个方面都得到了大量的应用，例如风力发电、余热发电、小型水力发电、小型内燃机发电以及汽车用发电机等方面都有应用。由于复合励磁技术解决了发电机调压难题，复合励磁稀土永磁同步发电机也将得到更加广泛的应用。投资分析：复合励磁稀土永磁同步发电机具有稀土永磁同步发电机的全部优点，体积小，结构简单，效率高，转速高， 在生产方面也不需进行附加的改造
11、，一般的电机厂都可以生产。以年产1050kw复合励磁稀土永磁同步发电机1000台计算，可实现年产值1800万元，利润可以达到1000万元以上。合作方式：多种形式。无刷双馈电机调速系统技术特点：该项目为湖南省科技攻关计划项目。无刷双馈电机（BDFM）是一种专门设计的电机和交流励磁的自动控制调速系统。电机使用一套定转子及用一个电磁回路，定子上由两套不同极数的绕组，或一套变极绕组，其中一套接工频电源，另一套接变频电源调速，或接电阻异步运行。其转子是一种变形的笼型绕组形式，使两套定子绕组间接的联接起来。BDFM具有异同步通用的特点，可以在无刷的情况下实现双馈运行，速度及功率因数的调节，且变流装置只需处
12、理滑差功率，装置容量比电机容量小得多，减少了对电网的污染。应用范围：无刷双馈电机的开发以耗电量占全国总发电量的31%的风机、泵类机械为重点市场，如果在全国保有量的3700万台中的30%进行调速节能改造，年节电约120亿kWh，约合80亿元，设备改造费用可在11.5年内回收。再加上新增配套的产品，节电效果更好。因此风机、泵等方面有很好的推广应用前景。无刷双馈电机作为变速恒频交流发电机应用于水力或风力发电系统时，可以大大提高发电系统的可靠性，特别适用于风力发电、变落差水力发电、潮汐发电等可再生能源的开发。投资分析：由于无刷双馈电机的结构与一般笼型感应电机结构相同，因此一般电机生产厂家均能在无需额外
13、添加设备的情况下，生产该电机。由于无刷双馈电机系统是集电力电子、智能控制为一体的高新技术产品，具有很大的市场应用前景和投资价值。合作方式：多种形式。交流励磁变速恒频恒压发电系统技术特点：该项目为国家经贸委重大技术装备国产化研制项目。交流励磁发电机也称双馈电机，它包括电机本身和交流励磁自动控制系统。电机本身是绕线转子感应电机或专门设计的无刷电机。其主要技术特点包括：（1）在转子速度变化的条件下，定子方发出频率和幅值恒定的交流电；（2）调节电网的功率因数，即可以实现对电网有功功率和无功功率的调节；（3）与一般的发电机相比较，交流励磁发电机可调节的量更多，包括励磁电流幅值的调节、励磁电流相位的调节和
14、励磁电流频率的调节，因此系统具有更好的稳定性。应用范围：交流励磁发电机具有良好的调速性能和高效率，可调节电网的有功和无功功率，提高电网的稳定性等优点，所以是具有广泛应用范围和广阔的发展前途的高新产品。其应用范围主要有以下几个方面：在水力发电方面，由于水电开发量大，而河流含沙量高，在水电站采用交流励磁电机对提高机组效率、减轻气蚀和泥沙磨损有很大价值；由于交流励磁发电机能做到变速恒频恒压发电，因此在风力发电方面也具有广泛的应用前景；另外，交流励磁发电机在太阳能发电，潮汐能发电，余热发电，船舶轴带发电等方面也具有较高的应用价值。投资分析：由于交流励磁发电机的结构与一般绕线型感应电机结构相同，因此一般
15、的电机生产厂家均能生产出该电机，而无需额外添加设备。在国家大力发展风力发电的条件下，交流励磁发电机具有良好的市场前景。以每年生产200台交流励磁发电机来计算，年产值可达2000万元，可直接盈利800万元。合作方式：多种形式。电机智能化自动测试与控制系统技术特点：电机智能化自动测试与控制系统将微机技术、电机测试技术、电力电子变换技术和智能控制技术有机结合在一起，在设计和制造中实现系统优化配置，在运行中实现集成化、模块化、智能化和故障诊断，具有自适应、自诊断和自保护电能回收利用功能。本项目采用成熟零部件和元器件，并利用现代控制技术，进行系统集成，技术上是可行和成熟的，所采用的理论、方法、技术线路和
16、工艺线路也都经过验证，是完全可行的。整个系统基于主从分布式控制策略，采用分布式控制系统的设计思想，使用先进的通信技术，将若干微计算机通过网络连接起来，构成一个大型的计算机测控系统，使得整个系统的任务可以分散进行，使系统模块化，控制功能分散，负荷分散，从而危险分散，提高了系统的可靠性。目前，该试验系统已在湖南特种电机有限责任公司和无锡大力电机厂投入使用，运行状况良好。此外，在原有系统的基础上开发了电机试验的教学系统，该系统演示功能强，图形化用户界面友好直观，可进行感应电机特性教学试验、变频调速、V/F控制、矢量控制等。该教学系统已在湖南大学自动化重点实验室及电机实验室投入运行。适用范围：DJC-
17、II型感应电机测试与控制系统适用于感应电机型式试验和出厂试验（包括单相/三相制电机），测试项目齐全，软件功能强大，自动化程度高，速度快，精度高，是各种类型感应电机型式试验和出厂试验全方位、高效率的综合智能测试与控制系统。特别是该系统可以完成200KW及以下变频感应电机特性试验，如低频堵转、调速、矢量控制等控制。投资分析：该项目硬件主要以外购外协为主，关键技术是测控软件的开发。因此投资较少，仅需投资500万元，就可生产80套系统，产值可达800万元，利润200万元。合作方式：多种形式。电机设计集成系统技术特点：本电机设计集成系统基于电机设计的基本理论与技术经验，采用流行的Visual Basic
18、 6.0计算机语言和Microsoft Access数据库联合开发。系统包括以下8个电机设计程序：（1） 笼型三相异步电动机设计程序。（2） 绕线转子三相异步电机设计程序。（3） 变极调速笼型三相异步电动机设计程序。（4） 调速笼型三相异步电动机设计程序。（5） 永磁发电机设计程序。（6） 永磁电动机设计程序。（7） 单相电动机设计程序。（8） 电励磁同步发电机设计程序。电机设计系统为用户提供了友好的界面，更易于实现人机结合。在程序界面，用户可以非常方便地输入电机设计所需要的一些数据，这些数据保存到Access数据库中，下次需要这组数据时可以直接在界面上从数据库中导入。运算结束时，用户可以在界
19、面上看到一些设计结果和图形。另外所有的运算结果都可以保存到数据库中去，用户可以方便地进行查询、打印等操作。应用范围：由于本电机设计集成系统把电机设计理论与经验相结合，并且采用计算机语言与数据库相结合的技术使电机设计应用程序得到很大的应用范围。并且已经得到证明本系统在实际中是可行的。电机设计集成系统适用于任何一家电机厂家或者从事电机设计的任何单位。合作方式：技术转让及技术服务。Builder 3003辅机及公用设备控制系统项目内容：传统辅机及共用设备控制装置主要由继电器和接触器构成，由于水电站潮湿、高温、振动和电磁干扰等环境恶劣，出现故障多、易烧毁电机，另外存在功能不完善以及不便与计算机监控系统
20、通讯接口等缺点。水电站辅机及共用设备控制装置技术落后是国内存在的普遍性问题，已不能满足现代水电站自动化控制的要求。我校应用现代现代自动控制技术和多年来在马桥、小溪河、石门、乌苏、葫芦头、州头西、福禄河等十几个中、小型水电站的实际运行经验，针对传统辅机控制存在的主要问题以及不同用户的需求，研究开发了水电工程机组辅机及共用设备控制装置（Builder 3003），以装置的可靠性和易维护性为原则，采用模块化设计、标准化生产，其产品具有技术先进、功能完善、性能可靠、便于操作、可实现与电站计算机监控系统通讯等特点，受到用户的一致好评。其中研究完成的主要技术成果有：1. 通信网络采用的是基于CAN、LON
21、WORKS或RS485的总线网络，各辅机单元与计算机监控系统LCU通讯，通讯协议可采用Modbus或Profibus等标准协议。通信速度快、可靠性高。2. 电源的可靠性直接影响到整个系统的稳定性、可靠性和安全性，我校在电源设计方面有其独到之处，采用的是两路220VAC与一路220VDC（或一路220VAC与一路220VDC）输入，由开关电源或隔离电源转换成直流24V向PLC供电。3. 水电站环境恶劣，这是长期以来引起辅机及共用设备控制系统故障的主要原因，为解决该问题，我校研究了温湿度控制器加电加热器的方法，经过几个电站运行，取得了非常好的效果。主要技术指标：（1）系统MTBF30000h；（2
22、）PLC MTBF100000h；（3）平均故障维修时间（MTTR）0.5h；（4）可利用率99.9%；（5）四遥准确率99.99%。应用前景：Builder 3003辅机及共用设备控制系统不仅可用于新建水电站的辅机及共用设备控制系统，尢为重要的是它可用于已建水电站的辅机及共用设备控制系统的改造，七十年代至九十年代兴建的中小水电站我国有几十万座，由于技术落后、设备老化，都将面临着改造，Builder 3003辅机及共用设备控制系统的推出正是顺应这一形式，前景十分广阔。由于目前国内生产的软启动中器和可编程控制器的性能指标、质量均不够理想，现在使用的均为进口产品，使得Builder 3003辅机及
23、共用设备控制系统成本较高。下一步，我校将研究开发该方面的产品，以降低辅机及共用设备控制系统的成本，为进一步推动社会经济的发展作出贡献。合作方式：多种形式。Builder 3002型发电机组自动化系统项目内容：随着我国经济建设的发展特别是国家西部大开发基础建设的大投入，水电事业呈现空前旺盛的景象，计算机网络技术、多媒体以及先进的测控技术在国内大、中型水电站大量应用，大大提高了电站的安全、经济、自动化运行水平。而由于基建投资或技改资金的限制，国内中、小型电站的自动化技术装备仍很落后，实现自动化、网络化的要求也越来越迫切，急需性能价格比高的更新换代产品。基于这些，综合考虑系统的安全性、经济性、可靠性
24、、可维护性，我校针对传统发电机系统存在的主要问题以及不同用户的需求，研究开发的发电机组自动化系统（Builder 3002），以系统的可靠性和易维护性为原则，采用模块化设计、标准化生产，其产品具有技术先进、功能完善、性能可靠、便于操作、可实现与电站计算机监控系统通讯等特点，受到用户的一致好评。技术特点：1.通信网络采用的是基于CAN、LONWORKS或RS485的总线网络，各发电机组自动化系统与计算机监控系统进行通讯，通讯协议可采用Modbus、Polling、Profibus等标准协议。通讯速度快、可靠性高。 2.电源的可靠性直接影响到整个系统的稳定性、可靠性和安全性，我校在电源设计上有其独
25、到之处，采用交直流双供电源，由DC220V和AC220V两路电源供电，可以输出DC24V电源，向PLC提供电源，当其中一路失电，另一路马上投入，其转换过程自动完成，从而保证电源的连续性。 3.水电站环境恶劣，发电机组自动屏一般置于发电机旁，环境恶劣容易引起故障，为解决该问题，我校研究了温湿度控制器加电加热器的方法，经过几个电站运行，取得了非常好的效果。4.机组调速采用了计算机模糊控制方法。5.设计了发电机组故障专家分析子系统。6.采用了多媒体技术和远程图像监控技术，具有故障智能语音报警功能，通过数字信号传递和图象的传递可以远程监视发电机组的现场运行。主要技术性能指标：（1）系统MTBF3000
26、0h；（2）PLC MTBF100000h；（3）平均故障维修时间（MTTR）0.5h；（4）可利用率99.9%；（5）四遥准确率99.99%。应用前景：Builder 3002型发电机组自动化系统不仅可用于新建水电站的发电机组自动化控制系统，尢为重要的是它可用于已建水电站的发电机组控制系统的改造，七十年代至九十年代兴建的中小水电站我国有几十万座，由于技术落后、设备老化，都将面临着改造，Builder 3002型发电机组自动化系统的推出正是顺应这一形式，前景十分广阔。由于目前国内生产的软启动器和可编程控制器的性能指标、质量均不够理想，现使用的均为进口产品，使得Builder 3002型发电机组
27、自动化系统成本较高。下一步，我校将研究开发该方面的产品，以降低发电机组自动化系统的成本，为进一步推动社会经济的发展作出贡献。合作方式：多种形式。Builder 3000水电站综合自动化系统项目内容：本项目来源于国家“863”高科技计划项目和国家火炬计划项目。项目于2000年3月顺利完成，并推广应用到各类型的水电站。本系统可应用在各种不同容量等级和功能要求的水电站，构成综合自动化系统，可实现无人值班和经济运行。系统针对大、中、小型水电站生产过程、技术指标、运行特点和用户需求，利用计算机集成制造系统（CIMS）的设计思想，采用先进的传感器技术、DSP信息处理技术、智能控制技术、通信技术、网络技术、
28、数据库技术、图像监控技术、现场总线技术和微机保护技术等，将水电站所有电气二次设备（包括数据采集：电量、非电量、开关量，辅助设备运动与自动，机组开机、并网顺序控制、正常停机控制、事故停机控制、备用电源自动投入、自动发电控制AGC、自动电压控制AVC、机组调速控制、励磁控制等）经过功能组合和优化设计，并通过遥控、遥调、遥测、遥信和遥视手段对水电站进行自动监视、测量、控制、保护和协调管理，实现水电站的综合自动化（CIPS）。整个系统主要由机组励磁控制、调速控制、保护装置、温度巡检，公用设备的主变保护、线路保护、电量和非电量采集、公用设备控制，电量及电气信号设备，机组监控工作站，公用设备监控站、485
29、通信/现场总线Lonworks网络、图像监控、通信管理机、基于Window NT/98的网络监控软件（SCADA）、实时智能控制软件及分布式开放的网络系统组成。技术特点：(1)总体结构设计成分层分布式的开放结构，可将现场监控、水电站内各种管理、SCADA、 远动及MIS进行信息集成，实现了功能综合化、信息的网络化及决策的智能化。(2)采用了先进的分布式数据库及C/S或B/S模式、开放TCP/IP网络协议，实现了开放性的网络连接。(3)采用了智能技术（小波分析、进化计算、神经网络、模糊控制、多传感器信息融合）实现了水电站的电压及无功功率自动控制、发电机组励磁控制、机组调速控制、电力谐波测量、线路
30、的自适应距离保护、发电机和主变压器的故障诊断与分析。(4)提出了多模糊传感器信息检测与融合方法，并应用于水电站电力设备的智能状态监测。(5)开发了实时智能控制软件、图像监控软件。(6)采用了双CPU、DSP技术、现场总线、多媒体技术、图像监控及Internet网络技术，可实现水电站少人值班或无人值班。该成果总体技术处于国际先进水平。应用范围：本系统适用于不同容量等级和功能要求的水电站，目前已生产和推广应用Builder 3000SWJ型水电站综合自动化设备100套，产生了重大的直接经济和社会效益，系统在多次投标中获胜，深受用户信赖和欢迎。“Buidler 3000水电站综合自动化系统”采用了计
31、算机控制技术、先进的检测技术与仪表、大型分布式现场总线网络、数据库技术、现代通信技术、计算机网络技术、多媒体技术、企业Internet网络技术、计算机CIMS技术来实现水电站的综合自动化系统（CIPS），完成了现场生产过程监控、保护、信息管理等一体化功能。该项目是基于流程CIPS理论方法，系统总体设计合理，技术先进，通用性强，软硬件接口技术和数据库管理开放，易扩充，在大、中、小型水电站综合自动化系统应用中具有推广应用前景。系统可根据用户需求，额定参数及详细主接线图及配置情况 、CT、PT变比，与励磁、同期等的接口方式、功能要求来配置软/硬件，构建现场总线网络和计算机监控网络，组建成用户所需要的
32、水电站综合自动化系统。合作方式：多种形式。Builder 3000系列发电机成套保护系统项目内容：本项目来源于国家“863”计划高新科技项目和国家火炬计划项目。项目于2000年3月顺利完成，并推广应用各类型的水电站。Builder 3000系列微机发电机成套保护系统包括Builder 3511发电机差动保护装置、Builer 3521发电机后备保护装置和Builer 3541发电机失磁保护装置，共提供十多种保护功能和非电量保护接口，系列中各装置可独立运行或构成系统，作为发电机保护，应用于水电站或火电站，保护配置灵活，设计合理，动作准确、可靠。保护装置硬件由电源插件、开入插件、CPU插件、开出插
33、件、继电器插件、交流插件及操作面板构成。软件包括各保护功能模块和监控模块，保护功能模块实现比率制动的差动保护、无制动的差动速断保护、CT断线闭锁功能、开关量变位报警、三段复合电压闭锁方面过流保护、零序过流保护、零序过压保护、过电压保护、过负荷报警、PT断线报警、转子一点接地保护、转子两点接地保护、失磁保护。监控模块完成键盘处理，定值管理，自检，液晶显示，打印服务，故障记忆及通讯。技术特性：（1）改进的富立叶算法、模糊算法和神经网络技术；（2）交流采样技术；（3）用80C196模拟的I2C总线技术；（4）Lonworks通讯技术；（5）先进、方便的人机对话技术；（6）抗干扰技术；（7）双CPU结
34、构；（8）改进的乒乓式转子一点接地的新算法。应用范围：目前，该产品在全国几十个水电站已有上百套设备在稳定运行，实现了水电站综合自动化和无人值班的目的，不但为公司创造了经济效益，也为提高电力系统自动化水平和效率作出了贡献，产生了很大的社会效益。水电站综合自动化技术与无人值班是我国电力界目前最热门的话题之一，本系统可适用于中小型发电站，实现其自动化和无人值班。产品在电力系统特别是水电站具有很好的推广价值和应用前景。合作方式：多种形式。Builder 2020微机线路保护装置项目简介：Builder 2020微机线路保护装置由湖南大学、湖南安力电子开发有限公司研制开发的适用于110kV输电路线的微机
35、成套保护装置。其技术保护原理为：通过起动元件（突变量起动元件、零序起动元件、静止稳破坏检测元件、重合闸起动元件）动作时，驱动起动继电器QDJ、开放跳闸出口回路和重合闸出口回路，同时程序转入故障处理程序（保护和重合闸程序）。主要技术性能指标：（1） 额定直流电压：DC220V或DC110V（2） 额定技术数据a. 交流电流5A或1Ab. 相电压：110/3Vc. 频率50Hz（3） 功率消耗a. 直流工作电源正常工作时不大于15W，保护动作时不大于20W。b. 交流电流回路不大于1.0VA/c. 交流电压回路不大于0.5VA/(4)整定范围：a. 电流整定范围：0.120Inb. 阻抗整定范围：
36、0.0520c. 时间整定范围：059.99s(5)精确工作范围：距离元件a. 电压：0.575Vb. 电流：0.120In零序方向保护a. 最小动作电压：2V（固定）b. 最小动作电流：0.1In(6)额组动作时间a.相间和接地距离I段，0.7倍整定值时测量；不大于20msb.零序I段， 1.2倍整定值时测量：不大于20ms（7）测量元件特性的正确性暂态超越：5%测距误差：3%应用前景：本装置不仅可用于新建项目，也可用于已建超高压输电线路的常规继电保护的改造。7090年代建设的大部分超高压输电线路及变电站正面临改造，因此，本装置成为实现稳定的、经济运行的新一代继电保护装置，推广前景十分广阔。
37、本装置目前尚存在的问题是缺少最近用户提出的在超高压输电线路中需要的高频距离保护。改进意见将在原硬件基础上增加高频收发部分，以满足市场和运行的要求。合作方式：多种形式。Builder 2012分散式微机线路保护装置项目内容：分散式微机线路保护装置融线路保护、测量、监控于一体， 就地安装在开关柜上，可在复杂恶劣的电磁干扰环境中工作。节约大量的电缆和建筑费用，是变电站综合自动化建设和改造的重要设备，它具有下述重要的技术特征：1.核心部件采用了精简的CPU总线设计，CPU总线不出板，I/O部件的联接全部采用I2C总线方式，简化了系统的结构，缩小了装置的体积，大大地提高了CPU系统工作的可靠性。 2.通
38、信网络采用Lonworks，装置内配备onowrks节点芯片Neuro3150，该芯片支持网络互连的七层协议，可与多种通信媒介的节点实现互连装置通过该通信芯片实现遥测、遥信、遥调、遥控四遥功能。 3.交流信号的采样采用直接交流采样，摒弃了传统的直流变送器，提高了系统的反应速度，速断动作小于35ms，采用直接交流采样后故障前后的波形各记录十个周波，以便于故障分析，电流、电压变送器相角校正采用软件补偿。 4.强大的抗干扰设计，装置工作在电磁环境十分恶劣的场合，针对这个实际情况 ，本装置采取了十分严密的抗静电干扰和高频脉冲干扰的措施，在静电干扰8kV和1MHz 2500V高频脉冲干扰下装置不拒动、不
39、误动。 5.采用国际IEC标准的机箱，全中文液晶显示的界面，全平面、薄膜设计，外形精美、漂亮。主要技术指标：电流：0.1A100A精度：5%；时间：误差小于15ms；频率：45Hz55Hz；精度：0.1Hz；滑差频率：010Hz/S；精度：0.1Hz/S；测量精度：误差小于0.5%；静电干扰：8000V不误动，不拒动；高频脉冲干扰：1MHz 2500V 不误动，不拒动；模拟雷击：6000V 不误动，不拒动；温度：1050。应用前景：本装置可安装在开关柜上，可完全替代原来传统继电器的全部保护功能，可取代原开关柜上的传统二次仪表，同时具备完善的“四遥”功能。装置的保护性能从精度和反应速度上都远远超
40、出了传统的集电保护，多种综合手段十分便于事故分析，是一个高性能线性保护装置，目前我国还有大量的采用传统继电器或集成电路保护的变电站，加上许多厂矿变电站数量更多，对这些落后的变电站进行技术更新，是提高我国城、乡供电质量的关键，国家加强城、乡电网改造的计划为该装置的运用开辟了广阔的前景，装置的开发在追求最高的技术水准的同时，结合我国国情，节约大量的电缆和建筑费用，因而市场前景极其广阔。合作方式：多种形式。Builder 2000变电站综合自动化系统项目内容：本项目来源于国家“863”高科技计划项目和国家火炬计划项目。项目于2000年3月顺利完成，并推广应用于高中低各种电压等级的变电站，广泛应用于电
41、力、冶金、化工、煤炭、纺织等行业，对于工厂变电站、无人值班变电站和只有多个配电站的中心变电站，本系统具有明显的适用性和优越性。本项目针对大、中、小型变电站的设计技术指标、运行特点和用户需求，利用计算机集成制造系统（CIMS）的设计思想，采用先进的传感器技术、DSP信息处理技术、智能控制技术、通信技术、计算机网络与数据库管理技术、图像监控技术、现场总线技术等，将变电站所有二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置及远动）经过功能组合和优化设计，通过遥控、遥调、遥测、遥信和遥视手段，对变电站执行自动监视、测量、控制、保护和协调管理，实现变电站的综合自动化（CIPS）。整个系统主要由微机线路电压
42、电流保护、微机电容器保护、微机距离保护、微机变压器保护、微机电动机保护、计量，备用电源自投、交直流电源、小电流接地检测、故障录波等装置，现场总线Lonworks网络或RS485通信，计算机监控与管理工作站、图像监控、通信管理机，基于Window NT(2000)/98网络的SCADA软件、实时智能控制软件，分布式开放的网络结构组成。技术特点：(1)系统总体为开放和分布式结构，将变电站内各种管理、现场监控、SCADA、远动及MIS进行信息集成，实现了功能综合化、管理综合化、信息网络化、决策的智能化；（2）采用了先进的分布式数据库及C/S或B/S模式构建站内综合管理系统，DSP信号处理技术在继电保
43、护中的应用，现场总线、多媒体技术、图像监控及Internet网络技术的实施，完成了变电站的无人值班；（3）采用了智能技术（小波分析、进化计算、神经网络、专家模糊控制、多传感器信息融合技术，粗集数据分析等）实现了变电压和无功补偿控制、电力系统低频减载控制优化、电力谐波测量、线路的自适应距离保护和自适应控制；（4）提出了多模糊传感器信息检测与融合方法，并应用于变电站设备状态智能检测；（5）利用GPS技术进行对时、频率监视、相位测量、故障测距和电流差动保护等；（6）采用TCP/IP模式，面向对像的一体化设计（按无人值班方式）、系统可直接上快速以太网，资源共享。该成果总体技术达到国际先进水平。应用范围
44、：本系统适用于高中低各种电压等级的变电站，目前已生产和推广应用BWJ2000型变电站综合自动化设备300套，产生了重大的直接经济效益和社会效益，多次投标中获胜，深受用户信赖和欢迎。在电力、冶金、化工、煤炭、纺织、大中企业及工厂变电站，无人值班变电站等都有着广泛的应用前景。合作方式：多种形式。Builder 2000型系列变压器成套保护系统项目内容：本项目来源于国家“863”计划高新科技项目和国家火炬计划项目。项目于2000年3月顺利完成，并推广应用各类型的变电站。Builder 2000系列微机变压器成套保护系统包括Builder2111变压器差动保护装置、Builder2121变压器后备保护
45、装置和Builder 2131变压器本体保护装置，共提供十多种保护功能和非电量保护接口，系列中各装置可独立运行或构成系统，作为110KV及以下电压等级的各类变压器保护，应用于变电站或水电站，保护配置灵活，设计合理，动作准确、可靠。保护装置硬件由电源插件，开入插件，CPU插件，开出插件，继电器插件，交流插件及操作面板构成。软件包括各保护功能模块和监控模块，保护功能模块实现二次谐波制动的比率差动保护、无制动的差动速断保护、CT断线闭锁功能、开关量变位报警、三段复合电压闭锁方向过流保护、三段零序电压闭锁方向过流保护、过负荷报警、过流闭锁调压、过流启动通风、PT断线报警、16路开关量保护或报警、2路温
46、度测量。监控模块完成键盘处理，定值管理，自检，液晶显示，打印服务，故障记忆及通讯。技术特性：（1）改进的富立叶算法、模糊算法和神经网络技术；（2）交流采样技术；（3）用80C196模拟的I2C总线技术；（4）Lonworks通讯技术；（5）先进、方便的人机对话技术；（6）抗干扰技术；（7）双CPU结构。应用前景：该系统总体设计合理，技术先进，通用性强，在各种大、中、小型变电站和水电站综合自动化系统应用中具有推广应用前景。系统可根据用户功能需求，与其他保护装置和自动化设备组建成综合自动系统，实现变电站或水电站无人值班。目前，该产品在全国300来个变电所和水电站已有上千套设备在稳定运行，实现了变电
47、站综合自动化和无人值班的目的，不但创造了经济效益，也为提高电力系统自动化水平和效益作出了贡献，产生了很大的社会效益。合作方式：多种形式。Builder智能远程图像监控系统项目内容：本项目来源于国家“863”计划高新科技项目和国家火炬计划项目。项目于2000年3月顺利完成，并已推广应用于多个电力系统变电站和水电站综合自动化无人值班系统中。Builder智能远程图像监控系统可以直接利用现有的宽带网或辅设组网传输图像、声音、信号和监测量值。技术原理：Builder智能远程图像监控系统是针对“四遥”（遥测、遥信、遥控、遥调）功能的进一步补充“遥视”，它能监测并记录电力系统等关键设备的运行，并提供事后分
48、析事故的有关图像资料。同时它还具有防火、防盗等功能。系统采用高速DSP实现图像信号的采集处理，利用智能图像处理技术实现采集图像的复原、增强及其识别；利用模糊踊跃控制技术实现运动目标的自动跟踪与记录，采用现场总线技术和以太网通信技术实现远程视频、语音信号的传输，采用图像动画与多媒体技术和WEB数据库技术实现图像的网上浏览和历史数据回放及其查询。应用基于TCP/IP、UDP/IP及HTTP协议的网络通信技术，实现网络客户的实时图像浏览。技术特点：1.智能图像处理识别：采用图像复原技术对采集图像进行处理，包括图像去噪、亮度调整、纠正位置偏差等，自动保证图像质量；采用图像增强、图像平滑滤波、边缘提取等技术有目的地增强图像中的关键信息，改善图像的视觉效果，将图像转变成更适于人或机器接收和理解的形式；2 .图像自动跟踪：将智能图像处理技术与模糊神经网络控制技术应用到远程图像监控系统中，当监控范围有