[00651792]电动机负载群协同优化节能关键技术及装备

该项目为节能减排产品，涵盖电力拖动、自动化等多个技术领域，所属学科为电气工程。风机和水泵等电动机负载在国民经济各部门中，应用数量众多，耗电量巨大，存在严重的能源损耗，而对其进行节能的有效方法就是对其进行调速，因此积极推广电动机负载的调速技术具有重大的国民经济意义。有关电动机节能技术的研究成果很多，但大多是针对单个电动机负载进行节能，存在对象单元化、功能单一化、效果局部化的缺点。该研究成果在客观分析国内外电动机相关调速技术现状并结合用户实际需求的基础之上，采用数字化信息协同控制技术，将各电动机负载运行状态信息数字化，并基于无线传感器网络进行传送，在后台将数字化信息进行集成，经分析处理进行全厂电动机负载优化节能决策，经协调控制使各电动机负载在不同运行状态下优化协调节能，以产生更好的节能效益，有效地解决现有调速系统存在的不足，最大限度地提高节能效果，在一定程度上填补了国内在这一方面研究的空白。项目的关键创新点体现如下：创新点一：采用错相斩波的数字式双闭环控制控制策略，不仅提高了等效开关频率，减少了直流电流脉动，还提高了调速的稳定度(软件著作权：2010SR069894)；创新点二：采用PWM整流结构的主电路拓扑，不仅可以进行快速的过流保护，有效防止系统电网掉电时容易发生的逆变颠覆故障，还可以提高功率因数（实用新型专利：ZL200920073831.6）；创新点三：采用IEEE1588精确时间同步协议，并提出一种基于主时钟频率差值的协同系统从时钟调整方法，实现了电动机负载群协同工作的实时性，从而有效保证了协同控制策略的准确性（发明专利：ZL201110305756.3）；创新点四：提出一种无线传感器网络协商式组密钥建立方法，有效保证了使用无线传感器网络传输电动机负载群协同控制信息的安全可靠性（发明专利：ZL200810201833.9）；该项目共获授权发明专利2项（ZL200810201833.9，ZL201110305756.3），实现新型专利3项（ZL200920073831.6，ZL201220247296.3，ZL201320014429.7），软件著作权1项（2010SR069894），已受理专利2项，发表论文20多篇。经上海市科委验收专家鉴定以及上海市科技成果查新部门检索，该项目技术水平达到国内领先；用户测试报告表明机组节电率可达到30%，由于采用数字化协同控制策略，综合节能效果同传统单机节能技术相比，节电率提高了近3个百分点。通过长沙市泓泽电力技术有限公司、上海锐帕节能科技有限公司的推广应用，该项目在国内火电、水泥等行业成功应用，三年来新增产值1.5亿元，节约资金9300多万元，有效降低企业用电成本，为中国的节能减排做出了重要的贡献。因此，该成果具有极强的市场竞争力，已产生明显的经济效益与重要的社会效益。