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本課題從能源互聯(lián)網(wǎng)自下而上構(gòu)建開(kāi)放互聯(lián)、對(duì)等分享的新型能源電力基礎(chǔ)設(shè)施的需求出發(fā)，提出能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵裝備。借鑒互聯(lián)網(wǎng)的理念、技術(shù)、方法和架 構(gòu)，能源路由器效仿信息網(wǎng)絡(luò)路由器，以實(shí)現(xiàn)能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲(chǔ)能以及信息通信技術(shù)的發(fā)展，本課題結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)用戶需求側(cè)能量交換與互聯(lián)的需 求，研制低壓小容量能源路由器。清華大學(xué)在國(guó)內(nèi)較早開(kāi)始開(kāi)展能源互聯(lián)網(wǎng)方面的研究工作，提出了能源互聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)、 關(guān)鍵技術(shù)，并開(kāi)展能源路由器以及相關(guān)信息通信技術(shù)等方面的研發(fā)工作，并于 2014 年獲得 國(guó)家自然科學(xué)基金委首個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)方面的立項(xiàng)——“能源互聯(lián)網(wǎng)建模、分析與優(yōu)化理論研 究”，目前參與承擔(dān)國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)研究”“能源互聯(lián)網(wǎng)信息通 信體系架構(gòu)研究”和“全球視角下能源互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)建理論及情景分析”等直接能源互聯(lián) 網(wǎng)相關(guān)研究。能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心重大裝備，未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)會(huì)以大量電力電子裝置呈現(xiàn)，電能路由器以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，電能路由器未來(lái)能替代電力變壓器、電力電子裝備 等，加上隨著新能源和分布式新能源的發(fā)展，新能源的接入成為能源路由器的最大推手，市 場(chǎng)規(guī)模達(dá)到百億以上。

本課題從能源互聯(lián)網(wǎng)自下而上構(gòu)建開(kāi)放互聯(lián)、對(duì)等分享的新型能源電力基礎(chǔ)設(shè)施的需求出發(fā)，提出能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵裝備。借鑒互聯(lián)網(wǎng)的理念、技術(shù)、方法和架 構(gòu)，能源路由器效仿信息網(wǎng)絡(luò)路由器，以實(shí)現(xiàn)能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲(chǔ)能以及信息通信技術(shù)的發(fā)展，本課題結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)用戶需求側(cè)能量交換與互聯(lián)的需求，研制低壓小容量能源路由器。 清華大學(xué)在國(guó)內(nèi)較早開(kāi)始開(kāi)展能源互聯(lián)網(wǎng)方面的研究工作，提出了能源互聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)、 關(guān)鍵技術(shù)，并開(kāi)展能源路由器以及相關(guān)信息通信技術(shù)等方面的研發(fā)工作，并于 2014 年獲得 國(guó)家自然科學(xué)基金委首個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)方面的立項(xiàng)——“能源互聯(lián)網(wǎng)建模、分析與優(yōu)化理論研究”，目前參與承擔(dān)國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)研究”“能源互聯(lián)網(wǎng)信息通 信體系架構(gòu)研究”和“全球視角下能源互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)建理論及情景分析”等直接能源互聯(lián) 網(wǎng)相關(guān)研究。裝置的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下： l 能源路由器實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式即插即用的能量交換與路由； l 能源路由器支持多路可擴(kuò)展的新能源和動(dòng)態(tài)負(fù)荷接入； l 能源路由器解決瞬時(shí)平衡的能源互聯(lián)網(wǎng)能量管理； l 能源路由器實(shí)現(xiàn)信息—能量融合的基礎(chǔ)設(shè)施一體化； l 能源路由器在海淀北區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目示范應(yīng)用； 性能參數(shù)： l 研制自治微網(wǎng)能源路由器和小批量實(shí)現(xiàn)，傳輸電壓等級(jí)為低壓 380V，系統(tǒng)容量達(dá) 到百 kVA 級(jí)，響應(yīng)時(shí)間小于 10ms，接入電源類型不少于 2 種，負(fù)荷類型不少于 3 類。 l 能源路由器可實(shí)現(xiàn)基本的能量路由功能，還可提供可擴(kuò)展的工作模式：潮流調(diào)節(jié)模 式（增加有功、無(wú)功統(tǒng)一調(diào)節(jié)；功率因數(shù)達(dá)到 95%以上）和電能質(zhì)量調(diào)節(jié)模式（增加電能質(zhì) 量暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)指標(biāo)的統(tǒng)一調(diào)節(jié)；暫態(tài)電壓補(bǔ)償能力超過(guò) 30%，電流諧波含量小于 5%）。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于能量快速轉(zhuǎn)移的混合式直流超導(dǎo)限流器， 屬于電工技術(shù)領(lǐng)域。其包括兩個(gè)電感線圈、直流快速開(kāi)關(guān)、旁路電阻、 定值電阻以及金屬氧化物避雷器，兩個(gè)電感線圈并聯(lián)，兩個(gè)電感線圈 由超導(dǎo)導(dǎo)線繞制、其匝數(shù)相同、結(jié)構(gòu)一致、磁通正向耦合，直流快速 開(kāi)關(guān)與超導(dǎo)電感線圈整體串聯(lián)以形成串聯(lián)支路，旁路電阻并聯(lián)在串聯(lián) 支路兩端，定值電阻并聯(lián)在快速開(kāi)關(guān)兩端，兩個(gè)金屬氧化物避雷器分 別并聯(lián)在兩個(gè)電感線圈兩端。本發(fā)明限流器能夠在直流系統(tǒng)正常狀態(tài) 下為輸電線路提供一個(gè)超導(dǎo)態(tài)的沒(méi)有阻性損耗的平波電抗，還能在直 流系統(tǒng)發(fā)生單極接地故障或者兩級(jí)短路故障時(shí)，快速有效地抑制短路 電流峰值，還能保護(hù)超導(dǎo)電感線圈安全穩(wěn)定運(yùn)行。 

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:本課題從能源互聯(lián)網(wǎng)自下而上構(gòu)建開(kāi)放互聯(lián)、對(duì)等分享的新型能源電力基礎(chǔ)設(shè)施的需求出發(fā)，提出能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵裝備。借鑒互聯(lián)網(wǎng)的理念、技術(shù)、方法和架 構(gòu)，能源路由器效仿信息網(wǎng)絡(luò)路由器，以實(shí)現(xiàn)能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲(chǔ)能以及信息通信技術(shù)的發(fā)展，本課題結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)用戶需求側(cè)能量交換與互聯(lián)的需求，研制低壓小容量能源路由器。

【發(fā) 明 人】朱震 【摘要】 本發(fā)明涉及一種基于新概念的智能復(fù)合砭石能量場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于包括至少由人體經(jīng)絡(luò)穴位智能測(cè)控器分別連接遠(yuǎn)紅外線復(fù)合砭石能量場(chǎng)發(fā)生器和超聲波脈沖復(fù)合砭石能量場(chǎng)發(fā)生器組成；其中：由人體經(jīng)絡(luò)穴位智能測(cè)控器的經(jīng)絡(luò)穴位生物電場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)采集人體經(jīng)絡(luò)穴位生物電場(chǎng)信號(hào)，先送經(jīng)絡(luò)穴位生物電場(chǎng)信號(hào)CPU處理器處理，后送經(jīng)絡(luò)穴位生物電場(chǎng)平衡控制器調(diào)制為反饋信號(hào)，再由該反饋信號(hào)分別控制遠(yuǎn)紅外線復(fù)合砭石能量場(chǎng)發(fā)生器和超聲波脈沖復(fù)合砭石能量場(chǎng)發(fā)生器，以實(shí)施對(duì)人體經(jīng)絡(luò)穴位生物電場(chǎng)信號(hào)的檢測(cè)與平衡的同步傳感控制。本發(fā)明將具有對(duì)癥施療特點(diǎn)的實(shí)時(shí)測(cè)控手段和高效施療手段有機(jī)結(jié)合，以便顯著提高普通理療按摩器具的療效。

1. 痛點(diǎn)問(wèn)題 氣味采集是人工嗅覺(jué)、嗅覺(jué)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的第一步，也是非常重要的一步。當(dāng)前相關(guān)技術(shù)主要關(guān)注核心檢測(cè)器，如氣體傳感器及其陣列的研究與開(kāi)發(fā)，而氣體采集在實(shí)際應(yīng)用中的重要作用相對(duì)未受重視。好的氣體采樣器可以快速、有效的支持目標(biāo)氣體的收集和檢測(cè)，使相關(guān)氣體檢測(cè)技術(shù)可以應(yīng)用于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中。 2. 解決方案 本成果提供了一種面向普通用戶的便攜式氣味采集與回放一體化裝置，使用者可根據(jù)應(yīng)用需求，選配適當(dāng)?shù)牟杉址ǎ斂铡o(wú)線操控等）、適當(dāng)容積的采樣袋或其他吸附材料，通過(guò)此裝置進(jìn)行快速氣味采集（每升氣體4-5秒），并且在使用者需要播放該氣味或進(jìn)行氣味分析時(shí)，可以通過(guò)裝置逆向釋放采樣袋或吸附劑中儲(chǔ)存的氣體。本裝置在采集用時(shí)及用戶交互體驗(yàn)、氣味回放有效性、安全性與便攜性等一系列因素方面進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)。

　　采用進(jìn)口實(shí)芯理化板臺(tái)面，具有防靜電、防水、防火、耐刮、耐磨、抗擊使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。鋁木框架結(jié)構(gòu)，壁厚1.4㎜，表面采用環(huán)氧樹(shù)脂粉末噴涂，由教師統(tǒng)一控制電源，并設(shè)有電教數(shù)字信息采集等功能。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 本成果可以幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。其技術(shù) 途徑是通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，降低企業(yè)的用能及原材料消耗，進(jìn)而降低成本。可以起到 節(jié)能、減排、增效、降耗的綜合效果。 本成果以化工原理、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程的原理和方法為基礎(chǔ)，以計(jì) 算機(jī)模擬、過(guò)程集成為技術(shù)手段，著眼于整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化，可以顯著降低企業(yè)的 能量消耗和物料消耗，降低生產(chǎn)成本。其特點(diǎn)是使用成熟設(shè)備的優(yōu)化組合及優(yōu)化 操作，通過(guò)加工過(guò)程的合理化及能量發(fā)生、利用、回收、輸送的合理化達(dá)到節(jié)能、 降耗、增效、減排的目的，技術(shù)成熟可靠。 大多數(shù)節(jié)能工作著眼于局部。例如，低溫?zé)峄厥罩恢塾诘蜏責(zé)嵩鯓踊厥眨?本成果則通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)法將低溫?zé)峤档阶畹停缓笤倏紤]其回收；根據(jù)能量守 恒定律，低溫?zé)岬慕档停厝粠?lái)外部能量供應(yīng)的降低，因而，可以顯著降低外 部能來(lái)能量消耗，同時(shí)，將低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)的負(fù)荷降到最低。再如，精餾系統(tǒng)的 20天津大學(xué)科技成果選編 21 能量?jī)?yōu)化，單純考慮精餾塔系統(tǒng)節(jié)能是一個(gè)局部?jī)?yōu)化，但是，從整個(gè)裝置的角度 考慮精餾塔系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化則是一個(gè)整體優(yōu)化，整體優(yōu)化的節(jié)能效果會(huì)更顯著。 隨著過(guò)程系統(tǒng)工程和熱力學(xué)分析兩大理論的發(fā)展及其相互結(jié)合與滲透，產(chǎn)生 了過(guò)程系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法，把節(jié)能工作推上了一個(gè)新的高度。 主要包括： 1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 2. 工藝系統(tǒng)優(yōu)化 3. 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化 4 Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化 該技術(shù)成果適用于各類過(guò)程工業(yè)過(guò)程，包括石油化工、煤化工、精細(xì)化工、 食品化工、制藥過(guò)程、鋼鐵、電力等，技術(shù)成熟可靠，沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)，投資回收期可 控制在 1 年以內(nèi)，也可根據(jù)工廠要求控制在 3 年以內(nèi)。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： （1） 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 采用數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，修正模型參數(shù)，建立與 現(xiàn)場(chǎng)操作數(shù)據(jù)基本吻合的機(jī)理模型，尋求對(duì)工藝及設(shè)備的深刻理解，診斷系統(tǒng)及 設(shè)備的潛力和瓶頸。 通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬與標(biāo)定計(jì)算，診斷裝置與設(shè)備的潛力及存在的瓶頸因素，通 過(guò)少量的改造或操作優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)裝置擴(kuò)產(chǎn)或節(jié)能。 （2） 工藝系統(tǒng)優(yōu)化 反應(yīng)系統(tǒng)：采用夾點(diǎn)技術(shù)，有效利用反應(yīng)熱。對(duì)于吸熱反應(yīng)，則實(shí)現(xiàn)有效供 熱。 精餾系統(tǒng)：優(yōu)化精餾塔序列及回流比、采出量，采用夾點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)精餾塔內(nèi) 部及外部能量系統(tǒng)的集成優(yōu)化，以及多效精餾、熱泵精餾、隔壁精餾等技術(shù)的優(yōu) 化運(yùn)用。 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化：通過(guò)夾點(diǎn)技術(shù)分析節(jié)能潛力，優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)。對(duì)冷系統(tǒng)和熱 系統(tǒng)采用。 設(shè)備強(qiáng)化：采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)優(yōu)化工藝操作及設(shè)備選型，通過(guò)選用高效分天津大學(xué)科技成果選編 離、換熱、蒸汽回收裝置實(shí)現(xiàn)設(shè)備強(qiáng)化。設(shè)備強(qiáng)化同時(shí)帶來(lái)最小換熱溫差的變化， 進(jìn)而，通過(guò)夾點(diǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備強(qiáng)化后的反應(yīng)系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)及換熱網(wǎng)絡(luò)的再優(yōu) 化。部分裝置的優(yōu)化效果可達(dá) 40%以上。本技術(shù)若用于工藝包效果會(huì)更好。 （3） 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化 含換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化二項(xiàng)內(nèi)容。通過(guò)夾點(diǎn)分析和換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu) 化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用熱及用冷過(guò)程的優(yōu)化，對(duì)新過(guò)程，一般可節(jié)能 20?40%，對(duì)已 有過(guò)程，一般可節(jié)能 10?30%。蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化含鍋爐系統(tǒng)，蒸汽儲(chǔ)能，熱電 聯(lián)產(chǎn)，燃料系統(tǒng)等的優(yōu)化，節(jié)能效果在 10?30%范圍。 （4） Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化 以?shī)A點(diǎn)技術(shù)為核心，從各裝置的工藝優(yōu)化入手，首先實(shí)現(xiàn)能量需求側(cè)的優(yōu)化， 然后對(duì)各裝置進(jìn)行夾點(diǎn)分析和換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，使能量回收達(dá)到最優(yōu)，然后考慮各 裝置之間的能量?jī)?yōu)化，最后是公用工程系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化。最終，做到全系統(tǒng)的能 量?jī)?yōu)化。Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化是工廠能量?jī)?yōu)化的最佳解決方案，可顯著提高 系統(tǒng)能效。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 該技術(shù)具有近 30 年的研究歷史，數(shù)千套裝置的工業(yè)實(shí)踐，是美國(guó)國(guó)家能源 署首推的過(guò)程工業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)。 本項(xiàng)目組自 2008 年與英國(guó)曼徹斯特大學(xué)過(guò)程集成中心（CPI）展開(kāi)合作，在 近 20 年過(guò)程模擬優(yōu)化研究基礎(chǔ)上，消化吸收 CPI 的過(guò)程集成技術(shù)，經(jīng)過(guò) 10 余個(gè) 工廠，近 30 套不同工業(yè)裝置（涉及石油化工、煤化工、精細(xì)化工、食品工業(yè)、 制藥工業(yè)、電力等過(guò)程）的工業(yè)實(shí)踐，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。 優(yōu)化過(guò)的典型工業(yè)過(guò)程有： 20 萬(wàn)噸/年二甲醚裝置優(yōu)化 60 萬(wàn)噸/年煤制甲醇過(guò)程優(yōu)化 10 萬(wàn)噸/年水玻璃生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 10 萬(wàn)噸/年白炭黑生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年大豆制油過(guò)程優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年大豆蛋白生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 22天津大學(xué)科技成果選編 120 萬(wàn)方/天天然氣處理過(guò)程優(yōu)化 150 萬(wàn)噸/年常減壓裝置優(yōu)化 20 萬(wàn)噸/年催化裂化裝置優(yōu)化 4 萬(wàn)噸/年氣分及 MTBE 裝置優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年 HFC125 裝置優(yōu)化 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)是降低能耗和企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)，帶來(lái)節(jié)能減排的社會(huì) 效益。 節(jié)能減排勢(shì)在必行，系統(tǒng)優(yōu)化是幫助企業(yè)提高技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有 效技術(shù)途徑。 應(yīng)用領(lǐng)域：石油化工、煤化工、精細(xì)化工、食品、制藥、電力等行業(yè) 合作方式及條件：面議

本成果可以幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。其技術(shù)途徑是通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，降低企業(yè)的用能及原材料消耗，進(jìn)而降低成本。可以起到節(jié)能、減排、增效、降耗的綜合效果。本成果以化工原理、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程的原理和方法為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)模擬、過(guò)程集成為技術(shù)手段，著眼于整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化，可以顯著降低企業(yè)的能量消耗和物料消耗，降低生產(chǎn)成本。其特點(diǎn)是使用成熟設(shè)備的優(yōu)化組合及優(yōu)化操作，通過(guò)加工過(guò)程的合理化及能量發(fā)生、利用、回收、輸送的合理化達(dá)到節(jié)能、降耗、增效、減排的目的，技術(shù)成熟可靠。大多數(shù)節(jié)能工作著眼于局部。例如，低溫?zé)峄厥罩恢塾诘蜏責(zé)嵩鯓踊厥眨境晒麆t通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)法將低溫?zé)峤档阶畹停缓笤倏紤]其回收；根據(jù)能量守恒定律，低溫?zé)岬慕档停厝粠?lái)外部能量供應(yīng)的降低，因而，可以顯著降低外部能來(lái)能量消耗，同時(shí)，將低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)的負(fù)荷降到最低。再如，精餾系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化，單純考慮精餾塔系統(tǒng)節(jié)能是一個(gè)局部?jī)?yōu)化，但是，從整個(gè)裝置的角度考慮精餾塔系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化則是一個(gè)整體優(yōu)化，整體優(yōu)化的節(jié)能效果會(huì)更顯著。隨著過(guò)程系統(tǒng)工程和熱力學(xué)分析兩大理論的發(fā)展及其相互結(jié)合與滲透，產(chǎn)生了過(guò)程系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法，把節(jié)能工作推上了一個(gè)新的高度。主要包括：1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷2. 工藝系統(tǒng)優(yōu)化3. 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化4 Total Site能量系統(tǒng)優(yōu)化該技術(shù)成果適用于各類過(guò)程工業(yè)過(guò)程，包括石油化工、煤化工、精細(xì)化工、食品化工、制藥過(guò)程、鋼鐵、電力等，技術(shù)成熟可靠，沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)，投資回收期可控制在1年以內(nèi)，也可根據(jù)工廠要求控制在3年以內(nèi)