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隨著近些年來我國電力事業的快速發展，裝機容量的大幅度提升，供需矛盾已經逐漸不再是電力系統發展的主要矛盾。電網中非線性負載、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、敏感的生產設備對傳統的電網電能質量提出了更高要求，這些都 使得電能質量成為日益凸顯的主要問題。大型城市電網一般是負荷集中區域，近年來，各類 微電子、半導體、生物醫藥、精密制造、大型金融數據中心等敏感用戶對電網的供電電能質 量提出了更高要求。對供電企業而言，電能質量問題既是挑戰，也是機遇，電網中大量敏感 負荷也是供電企業潛在的高端用戶，對高品質供電有著強烈需求。本課題立足深圳電網當前面臨的實際問題和迫切需求，主要開展大型城市電網供電電能 質量規范體系的研究、重點區域電能質量問題的分析與治理方案研究、敏感用戶高品質電力 需求分析與對策研究、電能質量治理裝置柔性控制、新型拓撲結構和容量優化等關鍵技術研 究，實現方案定制、裝置研制與工程示范，為深圳電網重點區域和敏感用戶的電能質量綜合 治理提供理論依據和技術支撐，對全面提高大型城市電網的電能質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。對深圳電網電能質量突出區域進行調查研究與分析，首次完成深圳市 2010~2012 年電能 質量暫態事件分析，繪制了十二個中心站的 ITI(CBEMA)圖表，并結合調度數據分析了 電壓暫降事件原因;通過對多家電能質量敏感用戶的調研走訪，完成了深圳電網高品質電力 需求分析研究，建立了電能質量污染對高品質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。建設了 110kV 碧嶺變電站 10kV 動態電壓恢復器示范工程，研制了國內容量最大的 10kV 動態電壓恢復器(DVR)，首次實現區域范圍內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雜性;采用級聯 H 橋結構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 響應時間小于 5ms。研制了中國首個統一電能質量調節裝置 UPQC 工業級產品，實現用戶側多種電能質量 問題的差異化、定制化綜合治理示范。直流側采用超級電容+電解電容組合的形式，避免了 系統因電壓跌落能量不足導致系統電壓跌落更深，甚至系統完全癱瘓的問題。提出了 UPQC 運行模型的無縫切換及串并聯側協調控制策略。解決了普通裝置無法解決的電壓暫升情況下 的能量回饋電網問題。建設了深圳長城開發科技股份有限公司電能質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%，功率因數大于 0.97，不平衡補償能力大于 80%，動態響 應時間小于 5ms。

利用農業生態工程技術，實現重金屬污染農田土壤的安全和高 效利用，工礦污染區土壤重金屬等污染物的生態阻斷，降低和消除重金屬的環 境毒害效應。我國重金屬污染面積占耕地面積 20%以上，工礦企業場地污染嚴重。 隨著經濟發展和社會環境意識不斷提高，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工程治理技術（綠色原 位修復）將具有廣闊的應用前景。 技術特點與優勢：重金屬污染物年度年均下降 5%以上；土壤質量和生產潛 力得到恢復；生產效益（產值）比治理前提高 15%以上。綠色技術，治理與利用 同步，阻斷污染危害，保持和提高土壤生產效率。 

長期以來，大型板帶粗軋機生產中一直存在著軋件下扣頭現象，影響了軋件后續道次的正常咬入，對軋機、輥道等設備形成較大的沖擊、降低了設備壽命；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。造成了巨大的經濟損失，嚴重影響了生產。 本項工作通過在線工藝參數、力能參數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、輥徑差與軋件發生下扣之間的定量關系。上述成果填補了軋制理論中的空白，對完善軋機設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依據。 基于上述理論提出了控制軋件扣頭問題的技術措施方法。該方法在不改變鋼坯加熱條件的前提下，通過適當調配軋制線高度，并匹配軋機的壓下量和輥徑差等參數即可控制軋件扣頭問題。這一方法不需增加設備投入，即可基本消除軋件扣頭現象，并將上下輥力矩不均控制在10%以內。 該項成果曾通過湖北省技術鑒定，被評定為國際領先水平，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用于生產。

工業染料廢水的處理及環境水中染料污染的去除越來越為人們所關注。因此各種生物降解及物理-化學方法，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濟、高效、操作簡便，應用最為廣泛。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濟的工具。

一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 張文杰 機電工程學院/測控技術與儀器 2020年9月/2024年7月 202031030421 唐浩埔 機電工程學院過程裝備與控制工程 2020年9月/2024年7月 202031030267 羅智儒 機電工程學院/測控技術與儀器 2020年9月/2024年7月 202031030420 于洋 機電工程學院過程裝備與控制工程 2020年9月/2024年7月 202031030212 龔佳禾 機電工程學院/測控技術與儀器 2021年9月/2025年7月 202131032102 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 楊林君 工程訓練中心/機械工程 實驗師 機械工程 游麗 工程訓練中心/電子技術 助理研究員 電子技術 四、項目簡介 產品介紹：拾易科技主打產品為拾荒“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首個運用仿生六足機械的沙灘垃圾清潔機器人，實現了對沙灘垃圾識別、收集、分類等功能，填補了國內“沙灘清潔”領域的空白。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，填補了國內沙灘垃圾智能清掃的空白。其智能化作業，大大減輕了人力成本，實現了清掃高效化，對垃圾進行智能分類，實現了處理綠色化。 用戶群體：由于拾荒“蟲”沙灘垃圾清理車主要應用于沙灘、淺海地帶。目前國內的海灘主要為公共區域，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品，逐步拓展產品的應用領域，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，關于財務方面，公司預計進行三輪融資，逐步發展。

本技術以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術制備出新型納米環境修復材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復合污染的水土治理，尤其適用于農田修復。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 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制備出新型納米環境修復材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復合污染的水土治理，尤其適用于農田修復。該材料與技術歷經十年研發，已具備工業生產和規模化應用條件，先后在福建和廣東等地完成中試生產和農田治理應用試驗。鎘污染農田經1次治理后，水稻粒中鎘含量降低35%左右，且產量增產達25%以上。 材料在污染治理中具有下列特色和優勢： 1、材料來源豐富、成本低，易制備； 2、環境友好，不含有毒有害的過渡金屬組分； 3、可實現有機物、重金屬和致病微生物等多元復合污染物同步修復； 4、操作簡單，無需外部能量激發和特定設備； 5、還可以兼作作肥料增強土壤肥力，達到農作物的增產之效。

可以量產/n該項目屬于植物保護學科，農業昆蟲學技術領域。本項目以玉米黃尾球跳甲為對象，系統觀察和研究了該蟲各蟲態形態特征、生物學和生態學特性，明確了該蟲在湖北山區玉米生產區的發生危害規律；組建了該蟲自然種群生命表，分析了全生活史周期死亡原因及主要致死因子；首次對區域性大發生的害蟲進行了入侵生態學效應的分析和風險性評估，提出了風險管理措施和調查檢驗方法，制定了相應的檢疫防治措施；在該蟲防治技術研究方面，系統開展了檢疫防治、農業防治、抗蟲品種應用、保護利用天敵及化學防治等多方面的研究，組建了"以農業防治

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、早期拆遷安居房等區域，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。 項目所開發的微生物治理技術，3-5 天即可消除河道黑臭現象，逐步凈 化水體，恢復河道健康狀態。使用時，只需向黑臭水體直接潑灑微生態制劑即可，無需曝氣、無需種植水生植物或者放養螺螄、魚類等水生動物。該技術已在多地進行實地應用，水質數據符合住建部要求，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、力能參數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系。上述成果填補了軋制理論中的空白，對完善軋機設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依據。 基于上述理論提出了控制軋件扣頭問題的技術措施方法。該方法在不改變鋼坯加熱條件的前提下，通過適當調配軋制制線高度，并匹配軋機的壓下量和輥徑差等參數即可控制軋件扣頭問題。 這一方法不需增加設備投入，即可基本消除軋件扣頭現象，并將上下輥力矩不均控制在10%以內。該成果曾通過湖北省技術鑒定，被評定為國際領先水平，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用于生產。

中國礦業大學長期進行煤礦沖擊礦壓災害監測與治理研究。針對目前煤礦堅硬頂板區域沖擊危險性預測及治理、煤柱區沖擊危險的預測與治理等關鍵技術問題，以巖層運動與圍巖應力場為基礎，研究煤巖體強度弱化減沖理論，巷道圍巖的強弱強結構效應，形成以綜合指數法、礦震法、電磁輻射法和鉆屑法為一體的沖擊礦壓礦震預測預報技術，以松散煤巖體為主的治理技術，以柔性蓄能為主的防沖支架與支護技術，從而建立煤礦沖擊礦壓防治理論與技術體系。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象，提出了煤巖沖擊破壞的危險性評價方法和沖擊礦壓預測預報的電磁輻射監測技術，率先采用電磁輻射技術成功地預測沖擊礦壓危險，建立了相應的預測準則和技術。形成以綜合指數法、礦震法、電磁輻射法和鉆屑法為一體的沖擊礦壓礦震預測預報技術。 （3）建立了煤巖強度弱化減沖理論，巷道圍巖的強弱強結構效應，設計試驗了柔性防沖支架并在現場得到了試驗應用，形成了獨特的沖擊礦壓發生機理、電磁輻射儀器預測、松散煤巖體治理技術以及柔性防沖支架的整套理論與技術體系。