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世界上70%以上電能通過(guò)電力電子技術(shù)進(jìn)行變換與控制，提高電力電子運(yùn)行可靠性具有重要意義。本項(xiàng)目擬從故障預(yù)診斷與健康管理的新角度，研發(fā)一系列電力電子高可靠性關(guān)鍵技術(shù)。主要研究?jī)?nèi)容包括：基于“端部特性”的變流器IGBT模塊故障預(yù)診斷技術(shù)、IGBT功率模塊結(jié)溫監(jiān)測(cè)技術(shù)、變流器自檢測(cè)試技術(shù)以及基于開(kāi)關(guān)降頻的變流器延壽運(yùn)行技術(shù)等。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研發(fā)具有實(shí)用價(jià)值的變流器IGBT模塊故障預(yù)診斷儀以及結(jié)溫測(cè)量?jī)x(包括離線檢測(cè)式與在線監(jiān)測(cè)式），并積極與企業(yè)合作進(jìn)行工程應(yīng)用于推廣。 作為近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)，世界上目前尚無(wú)具備電力電子故障預(yù)診斷與健康管理功能的商業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品。隨著電力電子的迅速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)迫切需要一系列能安全、有效、經(jīng)濟(jì)提高電力電子可靠性的技術(shù)與產(chǎn)品，因此本項(xiàng)目的研發(fā)工作具有廣闊的市場(chǎng)前景。 項(xiàng)目組在前期工作基礎(chǔ)上正積極需求企業(yè)合作，開(kāi)展相關(guān)技術(shù)的工程應(yīng)用與推廣工作。目前正與英飛凌公司以及中石化茂名分公司洽談技術(shù)合作，具體擬定的項(xiàng)目為："變流器IGBT功率模塊結(jié)溫在線測(cè)量技術(shù)研究", 英飛凌公司, 項(xiàng)目計(jì)劃實(shí)施時(shí)間2016.1-2016.12；"高壓變頻器健康狀態(tài)檢測(cè)與評(píng)估", 中國(guó)石化茂名分公司, 項(xiàng)目計(jì)劃實(shí)施時(shí)間2016.3-2017.2。 英飛凌公司是目前世界上電力電子器件最大的制造商，它們的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、驅(qū)動(dòng)牽引、冶金機(jī)械傳動(dòng)、輸配電系統(tǒng)、新能源發(fā)電等領(lǐng)域。為提高英飛凌電力電子產(chǎn)品的運(yùn)行可靠性，英飛凌公司將資助我們研發(fā)變流器IGBT功率模塊結(jié)溫測(cè)量技術(shù)。目前雙方已確定技術(shù)合同附件，正進(jìn)入立項(xiàng)流程中。 中石化茂名分公司是我國(guó)最大煉油和石化產(chǎn)品生產(chǎn)基地之一，擁有大量高壓變頻器等電力電子設(shè)備。為進(jìn)一步確保生產(chǎn)安全，他們希望同濟(jì)大學(xué)項(xiàng)目組能在變頻器設(shè)備停運(yùn)期間開(kāi)展健康狀態(tài)檢測(cè)與評(píng)估工作，為設(shè)備后期運(yùn)行與維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。目前該項(xiàng)目已基本確定檢測(cè)方案。

本發(fā)明公開(kāi)了一種提高硬盤(pán)可靠性的方法，包括：獲取不同采 樣時(shí)刻硬盤(pán)陣列的參數(shù)，計(jì)算不同采樣時(shí)刻硬盤(pán)陣列的參數(shù)所對(duì)應(yīng)的 隸屬值，包括溫度、性能、運(yùn)行時(shí)間以及功耗，獲取硬盤(pán)溫度、性能、 運(yùn)行時(shí)間對(duì)應(yīng)的隸屬值的平均值 A、B、C 以及功耗對(duì)應(yīng)隸屬值的最小 值 D，獲取該硬盤(pán)陣列的聚合值 F=aA+bB+cC+dD，其中 a=0.1，b=0.2， c=0.3，d=0.4，改變磁盤(pán)陣列的大小，并重復(fù)上述步驟，以獲取不同大 小磁

電子材料及器件噪聲-可靠性測(cè)試平臺(tái)，該系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)外首套電子器件噪聲-可靠性分析系統(tǒng)。采用了基于虛擬儀器的微弱噪聲測(cè)試、基于噪聲的可靠性診斷方法、電子器件噪聲的子波分析方法等關(guān)鍵技術(shù)，將子波分析用于噪聲-可靠性表征，可對(duì)各種電子器件和集成電路模塊進(jìn)行噪聲測(cè)試與分析、內(nèi)部潛在缺陷診斷和無(wú)損預(yù)篩選。系統(tǒng)可以測(cè)量電子器件的各種噪聲參數(shù)，同時(shí)對(duì)噪聲進(jìn)行頻譜分析、子波分析、集總參數(shù)分析。具有實(shí)時(shí)檢測(cè)、采集、和分析, 高精度、高可靠性、智能化、小體積的優(yōu)點(diǎn)，良好的通用性和可升級(jí)性使其同時(shí)適用于科研和生產(chǎn)單位。

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介本項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)外首次提出了交流和直流電磁系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及軟件包；提出了控制繼電器的失效判據(jù)、可靠性試驗(yàn)方法及抽樣方案，作為負(fù)責(zé)單位制訂了我國(guó)繼電器可靠性方面的第一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“控制用電磁繼電器可靠性試驗(yàn)通則”，并研制了能實(shí)施上述國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的具有國(guó)際先進(jìn)水平的繼電器可靠性試驗(yàn)裝置。二、技術(shù)指標(biāo)出版了我國(guó)電工產(chǎn)品可靠性領(lǐng)域第一本專著“電工產(chǎn)品可靠性”，并發(fā)表了大量學(xué)術(shù)論文；通過(guò)本項(xiàng)目的研究還培養(yǎng)出博士6人，碩士28人，破格晉升教授7人；曾獲天津市科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)及三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，河北省省長(zhǎng)特別獎(jiǎng)1項(xiàng)，河北省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)及二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。于2000年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。三、推廣應(yīng)用情況本項(xiàng)目的理論研究成果和可靠性試驗(yàn)裝置已應(yīng)用到國(guó)內(nèi)十幾家主要電器檢測(cè)中心、試驗(yàn)站和機(jī)械工業(yè)系統(tǒng)、信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)和航天工業(yè)系統(tǒng)的大型企業(yè)，為其開(kāi)展電器產(chǎn)品可靠性評(píng)定工作提供了有效手段，對(duì)改進(jìn)電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性起到了重要作用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和重大的社會(huì)效益。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15510“控制用電磁繼電器可靠性試驗(yàn)通則”       出版的專著研制的繼電器可靠性試驗(yàn)裝置

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介在國(guó)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，2008年由國(guó)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(guó)唯一通過(guò)中國(guó)合格評(píng)定國(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)最大的繼電器檢測(cè)中心，在國(guó)內(nèi)率先通過(guò)了美國(guó)UL及德國(guó)VDE等權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，被VDE確定為在中國(guó)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(guó)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(guó)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(kāi)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(guó)低壓電器可靠性起重要作用，更重要的是推動(dòng)了我國(guó)低壓電器行業(yè)科技進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品已用于寶鋼、秦山核電站等國(guó)家重點(diǎn)工程，振奮了民族工業(yè)，擴(kuò)大了國(guó)際市場(chǎng)。

技術(shù)創(chuàng)新性和領(lǐng)先性 課題組所開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)發(fā)研制了一類新型永磁無(wú)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(méi)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(wú)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(kāi)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(lái)越大，安全運(yùn)行問(wèn)題也將更加突出。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)的總體技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家特別是與美國(guó)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(guó)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(kāi)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(jiàn)。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(kāi)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(guò)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(guò)程中將計(jì)算結(jié)果記錄下來(lái)。并能通過(guò)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(guò)多年的研究積累以及在國(guó)家 973 計(jì)劃的支持下，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性展開(kāi)了全面的研究，開(kāi)發(fā)出來(lái)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(guó)際先進(jìn)水平，并于 2009 年 10 月通過(guò)了國(guó)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(guó)際合作與交流，已完成此60 kW逆變器開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化試制，目前已完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)異，達(dá)國(guó)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(kāi)展產(chǎn)業(yè)化試制。