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[成果] 1700470208 北京
X70 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:该项目是依托国家科技支撑计划,着眼于钢铁企业固体废弃物循环利用问题,主要针对钢铁企业高炉矿渣制粉等固废循环利用综合监控管理中存在的问题开发了基于RFID、GPS等物联网技术的固废循环利用综合管控技术,构建了集固废产生与消耗实绩、仓储管理、委托计量以及流转监控为一体的钢铁企业固废循环利用综合管理系统。 项目团队通过自主创新解决了物联网在钢铁环境应用的共性关键技术、固废循环利用优化模型等一系列技术难题。一、针对高炉矿渣制粉等钢铁企业固废循环利用综合监控管理问题,开发了异构数据平台,率先研究了钢铁企业物质流网络模型,提出了一种钢铁企业固废循环利用调度流程和方法,构建了集8大业务功能于一体的固废循环利用综合管理系统。二、针对钢铁生产环境下的物联网数据感知问题,创新研发了适合钢铁企业的高可靠的RFID数据集中器。该数据集中器采用数据容错、纠错技术,从而确保信息的及时、准确获取。三、针对钢铁企业现有信息系统可靠性、兼容性以及可扩展性差等问题,创新研发了集现场总线、工业以太网到无线传感网的物联多协议网关,实现了基于物联网的物流信息和企业原有信息系统的融合和接入。四、针对钢铁企业生产物料的动态跟踪问题,率先提出了基于RFID的行车自动定位和运行状态智能监控方法,设计了适应于钢铁生产环境的电子标签封装结构,通过设计一种偶极子天线,以及多读写数据融合插补算法,系统解决了由于相邻标签干扰以及轨道变形引起的行车位移检测技术难题。结合行车运行状态智能监控,实现了生产物料的动态跟踪。 该系统共拥有3个发明专利,3个软件著作权,技术指标达到国际先进水平。该系统上线后能够充分满足钢铁企业固体废弃物精细化管理的需求,实现了对钢铁企业内各厂部固废循环利用进行规范、透明的管理。经过将近2年多的示范应用,使示范企业实现直接经济效益2000余万元,为实现钢铁企业固废的产品化、市场化、效益最大化提供有效的信息化管控手段。
[成果] 1700470203 北京
TK0 应用技术 [技术推广服务, 公共软件服务] 公布年份:2017
成果简介:江苏沙钢是单体产能全球最大的钢铁企业,年能耗总量超过1200万吨标准煤,能源成本占总成本20%以上,企业在节能减排、降本增效方面的需求十分迫切。2013年到2015年,沙钢投资上亿元进行了能源计量的改造和完善,并利用DW系统开发了27张管理报表,由于功能单一、响应速度慢、数据质量差等原因无法满足需求,因此沙钢提出建设公司统一的能源环保管理平台,满足公司、总厂、车间、业务部门各级管理需求。 该项目实现了1500块计量仪表数据每秒采集、异常过滤、压缩、丢数回填、多时间尺度存储,标签数量7300个,存档点数35000个。为各级用户提供了500多种内容丰富的查询表格,表格所有数据均提供了趋势曲线,每天有350人登录系统查询超过2000次,平均查询等待时间小于1秒。支持沙钢通过避峰就谷降低单位用电成本、提高吨钢转炉煤气回收率、减少跑冒滴漏提高蒸汽计量平衡率等获得了上亿元的经济效益。同时,沙钢烟尘、废水排放以及除尘风机运行等环保数据也纳入到了系统中,从而成为了公司统一的能源环保管理平台。 该项目主要创新技术如下:实现了实时数据和业务数据的高效采集、异常过滤、压缩和多尺度存档;采用PNMP(过程-节点-物料-属性)模型对数据进行了再组织,使能源管理应用有了统一的语意模型。研发了动态属性计算技术,能够动态根据现有的采集数据和已计算数据动态的再计算相关指标,由此可以为企业动态生成各种业务指标。并可用该技术生成各种工具集,如发电机效率跟踪、车间峰平谷用电统计、煤气柜移谷填峰发电跟踪管理、设备峰平谷运行率管理、车间避峰补水管理等。研发了工况组合预测技术、多介质协调调度技术,实现了煤气-蒸汽-电多介质协调调度,可根据生产计划、设备检修及故障信息生成调度方案,指导调度人员进行预先、精确的调度调整,降低管网压力波动,降低煤气放散优化发电机组煤气分配,同等条件下多发电;安排煤气柜谷段充气、峰段发电。 该项目已申请专利5项,授权1项,软件著作权5项,9项能源管理专项。项目实施完成1年后,即2016年1年,为沙钢带来2.1亿经济效益,吨钢综合能耗由吨钢580公斤标准煤下降到576公斤标准煤,节约能源8.4万吨标准煤,节能减排效果非常显著。
[成果] 1600620074 山西
TF0 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 公共软件服务] 公布年份:2016
成果简介:钢铁冶炼涉及多个工序的复杂生产过程,降低单工序原料成本是多年来钢铁企业普遍采取的措施,然而在兼顾产品质量与技术需求前提下,要保证全冶炼过程原料与生产条件的良好适应、原料成本结构更优、铁水成本更低,难度极大。因此,发挥信息化和数据化的优势,研发高炉、烧结及焦化原料成本协同优化智能系统,并与现行生产工艺有效匹配,实现多种冶炼工序原料成本协同优化具有重要的理论意义和实际应用价值。针对这一研究难点,自2010年以来,太钢与冶金自动化研究设计院等联合攻关,在国内首次建立了“高炉、烧结及焦化原料成本协同优化智能系统”,在冶炼多工序关联模型、原料成本协同优化及多参数智能优化等关键技术方面取得了突破性成果,大幅降低了太钢冶炼全流程的原料成本。该系统具有高炉、烧结及焦化三种工序关联动态优化和任意单工序原料成本动态优化的双重功能。该项目取得以下三方面重大创新:国内首次提出“高炉、烧结及焦化三工序原料成本协同优化”思想,以焦炭固定碳、灰分与硫分,烧结品位、碱度与SiO<,2>为关联参数,建立“高炉、烧结及焦化原料成本协同优化关联摸型”,为“高炉、烧结及焦化原料成本协同优化智能系统”设计奠定基础。提出基于遗传算法的高炉、烧结及焦化原料成本协同优化算法,开发了“高炉、烧结及焦化原料成本协同优化智能系统”,解决了太钢单工序优化模式下的原料成本居高不下的难题,为钢铁企业降本增效提供新思路。分别以吨铁高炉成本、吨烧成本及吨焦成本最小为目标函数,考虑各子工序的约束,分别建立了高炉、烧结及焦化原料成本优化子模型,设计了高炉、烧结及焦化原料成本优化子系统,保证特殊工况下的单工序优化。项目形成发明专利6项,软件著作权1项,论文6篇。在工艺参数为约束条件下,通过多工序原料成本协同优化实现降低冶炼全过程原料总成本方面填补了国内空白,整体技术水平达国际先进。该成果应用于太钢炼铁生产线后,近三年累计产生直接经济效益达35929.24万元,具有广泛的推广应用前景。
[成果] 1400220015 北京
TM3 应用技术 [电机制造, 输配电及控制设备制造] 公布年份:2014
成果简介:该成果涉及电力电子、电机、电力拖动及自动化等多个学科领域。成果着力突破大功率直线电机分析设计与制造、大功率变频驱动系统及高性能控制等核心技术,研制出国家重点工程急需的大功率直线电机和变频驱动装置,实现国产化,摆脱对国外技术依赖。主要创新点有:1.首次提出了基于多回路理论、绕组函数与改进等效电路相结合的大功率直线电机新型分析方法和强迫风冷扁平型、混合励磁等新型电机结构,解决了大功率直线电机的建模分析、优化设计及动态性能测试难题,研制了大功率高效高功率密度直线电机,并形成了系列化。2.首次提出了大功率、低开关频率、宽调速范围变频驱动系统串、并联运行控制策略,提出了大功率变频驱动系统多物理场建模分析和优化设计方法,研制了单机容量达18MVA的IGCT四象限大功率变频驱动装置。3.首次提出了直线异步电机在线参数辨识及边端效应补偿、降低直线电机牵引力脉动、动态效率优化与节能、牵引力与法向力解耦等控制方法,建立并完善了大功率直线异步电机的控制理论,研制成功了大功率直线异步电机变频驱动控制系统,提高了系统动态响应、降低了运行能耗。4.首次提出了长定子直线同步电机在双端双侧供电和多分区切换模式下的一整套控制方法,解决了变参数恒励磁矢量控制、双端双侧供电功率分配及定子段换步控制技术难题。研制成功了基于可扩展总线的多处理器多任务实时分布式大功率直线电机变频驱动控制系统,解决了多系统数据同步、控制系统冗余与切换等技术难题,实现了大功率同步直线电机驱动系统的高性能控制。共申请国家专利31项,已获授权23项(发明专利15项),形成行业标准1项、企业标准2项。研制的大功率直线电机和变频驱动系统已在国家多个工程和行业中推广应用,系统运行稳定可靠,性能良好,形成了国内最大的直线电机生产基地,建成了年产600台套的大功率高性能电机节能调速装置生产线。
[成果] hg08007307 北京
TN3 应用技术 电子器件制造 公布年份:2008
成果简介:本发明提供了一种IGCT功率相模块,包括:箝位电阻、箝位电抗器、层叠母线绝缘板、输入功率端子、箝位电容器、IGCT等半导体器件、散热器、层叠母线连接端子、层叠母线、输出功率端子以及压紧结构组件。压紧结构组件将IGCT等半导体器件和散热器串联压紧成一长串,箝位电阻位于此长串前部左右两侧,箝位电抗器位于此长串上部,层叠母线绝缘板、层叠母线紧贴于此长串后部,散热器通过层叠母线连接端子与层叠母线电气连接,箝位电容器被夹持于输入功率端子与层叠母线之间。优点在于:组件集成在一个功率模块中,整体体积小。
[成果] hg08007309 北京
TN3 应用技术 电子器件制造 公布年份:2008
成果简介:本发明提供了一种紧凑型集成门极换向晶闸管功率相模块,它包括:IGCT(1)、箝位电阻(2)、箝位电抗器(3)、压紧架(4)、螺杆(4)、散热器(6)、箝位电容器(7)、功率连接端子(8)、二极管(9)、串间连接母线(10)以及其它一些压紧结构组件。压紧架(4)、螺杆(5)以及其它压紧结构组件将IGCT(1)、二极管(9)、散热器(6)等串联压紧成三个相互平行“并联”的串组件,三个串组件共用两侧的压紧架(4),箝位电阻(2)位于串前部左右两侧,箝位电抗器(3)位于此串左右两侧,箝位电容器(7)被连接母线夹持于此串中间后部。优点在于:结构紧凑,空间尺寸小,组装简单、方便,适用于3~27MVA大功率IGCT变流器。
[成果] 1400210396 北京
TF0 应用技术 公共软件服务 公布年份:2012
成果简介:该成果属于能源系统工程领域,其研发与建设通过自主创新,大胆突破原有的能源管理模式,同步实现能源管控系统投入使用与京唐公司投产开工。该成果涉及到电力系统、动力系统等各个子系统,数据点近13万点,分布在全公司各个角落。面向管理的一致性要求,建立了一套完善的涵盖各种能源介质的钢铁冶金能源实时管控优化调度系统,对所有的能源传输和用户使用均进行监控等,使冶金生产过程中的能源使用以及二次能源的产生与使用全部实现数字化管理、为降低生产成本、节能降耗提供有力的监控、评测与科学合理的管理手段。该成果研制成功并投入现场使用后,系统运行正常稳定可靠,各项经济技术指标达到设计要求,现场运行使用状态良好,并取得了良好的经济效益和社会效益。其成功上线应用,为其它能源管控实现信息化管理提供了宝贵经验,已经在迁钢推广应用,并逐步推广到国内其他钢厂。
[成果] 1200070030 北京
TF0 应用技术 公共软件服务 公布年份:2011
成果简介:“首钢京唐钢铁公司能源管控系统”将首钢京唐能源管控系统全部实现了信息化管理,圆满解决了设计要求,提高了管理水平。有效避免恶性事故的发生,减少经济损失,保证了正常生产。该项目成功采用了大量的先进技术,大大提高了公司的能源管控的自主集成与创新能力为进一步将该项技术推向市场,打下了坚实的基础;为现代化大型钢铁企业的能源中心建设起到了良好的示范作用。该系统具有以下创新点:1、多种能源介质实现了在一个平台的集中一贯式管理。2、首次实现了电力系统的调度和集控中心融合,并实现电力系统的软五防解决了电力系统的调度、集控系统的有机融合,率先在实现了电力系统的站内硬五防的基础上,在能源中心通过软件远控的模式实现了系统的软五防。3、首次结合煤气用户特点,开发了多种煤气预测模型,并实现了现场验证,有效的支持了现场调度。其中,“能源系统变电站自动化一机多站智能五防系统”已申请国家发明专利,另已取得首钢燃气调度系统、首钢供气调度系统、首钢供配电调度系统、首钢给排水调度系统、首钢热电调度系统等5项软件著作权。该项目系统分析了钢铁企业各生产单元用户特点、工艺情况及煤气流量波动影响因素,提出了综合运用煤气实时数据、经验公式、专家知识和生产过程信息分段动态预测建模方法,预测结果合理准确,有效支持了煤气现场调度,煤气的发生量和消耗量小时预测平均误差小于10%。随着能源综合管控系统的开发和应用,京唐公司新型能源管理体系逐渐成形,实现了新型的能源管理及设计模式,大大提升了首钢的企业形象,企业竞争力得到进一步增强,企业抗市场风险能力有了新的提高。首钢京唐能源管控系统的开发和使用为其它系统能源管控系统的开发提供了有益的经验,其经济效益和社会效益都十分明显。该项目的研制成功,还为首钢今后“一业多地”的发展建设提供了先进的技术保证,除在首钢内部推广使用外,在行业内部也有很好的推广示范价值。
[成果] 1400230309 北京
TM3 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2011
成果简介:该项目属于电力电子与电气传动技术领域(4704034,4704020,4704012).交流电机变频调速是电力电子与电气传动学科的高新技术,大功率交流电机变频调速系统是国家重大技术装备的关键设备,也是当前冈家节能减排的重点推广技术。在大功率高性能交流调速领域,采用IGCT器件的大功率三电平PWM交直交变频器已成为趋势。大功率交流调速技术复杂,装备容量大,涉及电力电子、自动控制和电机等多个学科领域,该技术被少数国外大公司垄断。目前,国家重点工程和重大装备例如大型舰船电力推进、高速机车牵引、磁悬浮列车、高速冷轧机以及西气东输、南水北调的油、气、水输送的大功率交直交变频装置全部依赖进口。因此,国家把大功率交流调速装备国产化列为重大技术装备攻关项目。冶金自动化研究设计院、中国科学院电工研究所和北京金自天正公司共同合作,在国家“863”计划的支持下,开展了IGCT交直交变频技术的研究,研制国产7500kVA大功率IGCT交直交变频调速系统。项目建立了纳秒级IGCT器件开关模型,建立了大功率变频非线性动态系统仿真平台;指出在开关过渡过程中,分布参数、杂散电感是造成IGCT过压损坏、器件能力下降的主要原因,从机(机械结构)、电(电路拓扑)、热(散热计算)、场(磁场分布)多尺度人手,提出了减少杂散电感、提高系统效率的新型电路拓扑结构和自主创新的设计方法;研制了结构紧凑、杂散参数小、输出能力大的IGCT功率模块,器件能力提高了三倍,比国外功率模块输出能力大30%;解决了最小脉宽、死Ⅸ补偿、平滑切换等控制关键技术;研制了多CPU与DSP处理器结合的全数字控制系统,实现了调速系统的高精度、高动态性能;研制成功单机最大输出容量lOOOOkVA的IGCT交直交变频装置。并将IGCT大功率变频系统应用到轨道交通领域,牵引国产高速磁悬浮列车运行成功,投运三年多,系统运行稳定可靠,技术性能满足设计要求,达到国际先进水平。项目共申请国家专利14项(其中发明专利11项),已获授权专利11项(其中发明专利8项),具有自主知识产权。发表相关学术论文42篇,其中EI收录25篇。由中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定委员会专家认为,“‘7500kVA大功率IGCT交直交变频系统’为国内首创,其整体技术达到国际先进水平”。该项目获得中国电工技术学会2009年科学技术奖一等奖。项目已实现销售收入10700万元,利润2675万元。国产高性能IGCT变频器替代进口设备,每套可节约投资1000万元。所形成的技术已推广到城市轨道交通直线电机牵引系统以及大功率变频调速工程,实现销售收入超过2亿元。在该基础上,已建成大功率高性能变频调速装置产业基地,形成年产能力600台套的冶金高性能电机节能调速装置的生产线。项目的研制成功使中国在大功率交直交变频的理论研究、工程技术、装备制造等关键技术上取得重要突破,已取得很好的经济效益和社会效益,具有广阔的推广前景。
[成果] 0900950028 北京
TF0 应用技术 [公共软件服务, 社会人文科学研究与试验发展] 公布年份:2009
成果简介:该项目属钢铁冶金过程控制和自动化技术领域。冶金煤气是中国钢铁企业最重要的二次能源。这些煤气利用的充分与否,关系着企业能源利用水平和能耗水平,对于节约能源消耗和减少污染具有重要意义,是企业节能减排的首选。为提高中国钢铁企业冶金煤气利用水平,缩小与国外先进企业的差距,该项目有机融合机理分析、混合建模和线性规划技术,率先研究开发了钢铁企业冶金煤气动态预测与优化调度技术,并成功应用于年产千万吨级钢铁联合企业。取得如下主要创新成果:(1)针对钢铁企业各生产单元煤气流量波动特性受静态因素和动态因素双重影响的特点,提出了综合运用煤气实时数据和生产过程信息分段动态预测建模方法,预测结果合理准确,煤气的发生量和消耗量小时预测平均误差小于10%;(2)研发了集能源预测、专家系统、调度模型等为一体的冶金煤气优化调度系统,开发了自适应可选约束算法和多阶段调度模型算法,对生产过程异常情况反应快速,适用性强;(3)采用标签作为冶金多种能源介质数据的表示方式,形成了自主开发的钢铁企业过程数据集成平台,提高了过程数据的安全性能和维护效率。该项目实施后,使沙钢高炉煤气放散率降低至1.8%,转炉煤气放散率降低至1.1%,焦炉煤气实现零排放,达到国际先进水平;年创直接经济效益1502万元,大大减少二氧化碳、二氧化硫排放,节能减排的社会和环境效益显著。该项目申请发明专利3项(已授权1项),获得国家软件著作权8项,形成的多项技术已向唐山建龙、首钢京唐、链钢等企业推广,对中国钢铁工业实现二次能源的回收利用、节能减排和维持企业的可持续发展都有重要意义,具有广泛的推广应用前景。
[成果] 0702000032 北京
TF5 应用技术 [公共软件服务, 炼铁] 公布年份:2007
成果简介:该项目属炼铁过程自动化技术领域,从替工长思考、帮工长思考和给工长省力三个角度出发,提供炉况诊断专家系统、一代炉龄数据库及其基础上的数据分析及工艺计算算法库、数学模型库、自动生成报表库等功能,全面提高高炉操作水平,保障高炉稳定顺行,高产、优质、低耗、长寿。项目主要内容包括:(1)该项目主要利用PLC采集数据进入规则库进行短、中、长三个周期的推理,可以诊断边缘过分发展、边缘不足、中心过分发展、中心不足、向凉、向热、管道、崩料、悬料、偏料、低料线、炉墙侵蚀、炉墙结厚、炉缸堆积等14种异常炉况并给出操作指导,即替工长思考;(2)系统数据库中存储了原燃料、铁渣、过程量,提供了趋势分析、频度分析、回归分析、相关分析、主影响因素分析、分布分析及Rist操作线、物料平衡、热平衡、直接还原度等分析和工艺计算算法;(3)包括炉料下降轨迹及炉喉炉料动态模拟模型、炉热指数TC计算模型、软溶带模型、热风炉燃烧优化模型,与(2)共同帮助工长决策和评价高炉工作情况;(4)提供高炉日报、高炉月报、加料报表、主要指标报表等报表的自动生成打印,即给工长省力。该项目特点:(1)全面记录生产过程中的数据,完全替代手抄报表,较手抄数据准确且更有代表性,减轻了工长、上料工的负担;(2)诊断十几种异常炉况,考虑了100多个检测量,超过300条规则,帮助工长及早发现炉况异常,减少损失;(3)建立了一代炉龄数据库,并在其基础上为工长提供了丰富的分析手段,方便工长挖掘冶炼知识,总结规律,找到最佳操作制度;(4)相比进口的同类产品,该项目需要的检测设备少,不要求原燃料高品味成分稳定,费用低。该项目在江苏沙钢集团华盛炼铁二分厂6#高炉上使用。
[成果] 0702000065 江苏
TF0 应用技术 [公共软件服务, 钢压延加工] 公布年份:2007
成果简介:该项目是面向钢铁冶金领域的新技术应用研究。随着企业信息化步伐的加快,企业积累了大量的生产工艺数据,这些数据中包含了大量与产品质量有关的信息,但它们并没有被充分利用,如何从这些数据中挖掘出与产品质量有关的有用信息,并利用这些信息提高产品质量,优化新产品质量设计是该项目主要目标。该项目以特钢生产企业江阴兴澄特种钢铁有限公司为应用背景,完成了质量工艺数据集成平台、质量分析软件平台、质量建模及质量辅助设计三方面的工作。质量工艺数据集成平台利用数据仓库技术完成了对质量数据和生产工艺过程数据的纵向集成、横向集成和综合集成,实现了质量和工艺生产数据的全方位、多角度的无缝集成,为质量分析和质量设计提供了统一的数据平台。质量分析软件平台综合应用30多种分析工具,针对各种质量缺陷分析的实际问题开发了分析模型,提高了质量分析的效率和准确性,为质量优化提供了可靠的依据。质量建模及质量辅助设计功能应用支撑向量机、神经网络等先进技术建立特钢产品的淬透性模型和性能模型,达到了较高的精度,通过质量模型并应用系统最优化技术辅助产品质量的优化设计。该项目现已在江阴兴澄特种钢铁有限公司全面应用,并成功推广到济南钢铁公司。
[成果] 0900980090 北京
TM8 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2007
成果简介:AriVert智能化高压变频装置是由多个功率单元串联而成,根据电压的等级,所串联功率单元个数不同。控制系统具有联网功能和智能控制功能,对功率器件的触发,采用了一种新型的PWM脉冲移相方法,体现出了良好的工作性能。使用模糊控制算法代替传统的PID控制,并且实现了本地和远程控制。建立了AriVert_智能化高压变频装置的测试平台,包括系统中的电路板、功率器件等温度老化测试及EMC测试,完善了高压变频装置的整机试验平台,为系统改进和工程应用奠定了坚实的基础。发明了脉冲生成方法进行对功率器件进行触发控制,此种方法适用于级联式高压变频器,具有简单易实现的特点。设计了一种应用在高压变频装置功率单元的监控系统,对功率单元又监控和保护作用。
[成果] 0701390110 北京
TD5 应用技术 [输配电及控制设备制造, 矿山、冶金、建筑专用设备制造] 公布年份:2006
成果简介:该技术广泛应用于轧钢机、矿井提升机,长期以来被少数国外公司垄断,中国大容量交流调速传动装备只能依赖进口。该项目首次提出阻尼磁链定向控制理论与方法,提出了交流调速系统电网无功与谐波治理方法;采用现代控制理论,解决了轧机主传动机电振动问题;建立了交交变频调速系统的工程设计方法并获得软件著作权;研制成功采用4英寸国产晶闸管的20MVA交交变频功率器,研制成功中国第一套热连轧机主传动交流调速装备及第一套矿井提升机交交变频调速系统,达到国际先进水平。
[成果] 0701090029 北京
TF0 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2006
成果简介:中国风机、水泵总装机容量占全国发电量的约40%,通过电机变频调速取代传统的阀门截流来改变风量、流量,将产生显著的节能效果。为此,国家把电机系统节能列为十大节能工程之一。在冶金行业中,大型风机和泵类驱动普遍应用高压电机。高压变频是大中型风机、泵类高压电机调速的关键技术。该技术涉及到电力半导体变流技术、自动控制等多个学科,系统复杂,长期以来被国外公司垄断。为此,在国家计委高新技术产业化专项的支持下,北京金白天正智能控制股份有限公司和冶金自动化研究设计院对该技术进行研发并研制国产化设备。该项目在理论研究和装置技术上取得了丰硕的成果:发明了基于两电平变频器的多电平高压变频器的脉冲生成方法,具有简单易实现的特点,已申请发明专利;自主开发了具有联网功能和智能控制的高压变频装置控制系统,使用模糊控制算法代替传统的PID控制,并且实现了本地和远程控制,已申请发明专利;采用可编程门阵列集成电路和光机电一体化技术研制了高压功率单元监控系统,有效地解决了高压绝缘、信息传输、状态监控、系统保护等问题,已申请发明专利;高压变频装置采用独特的低电感结构设计,具有结构紧凑、功率密度大、操作维护方便等特点;通过AriVert_智能化高压变频装置的电子器件、电路板、功率模件等温度老化测试及EMC测试等,建立了高压变频装置的测试标准及测试平台,为装置的产业化推广应用奠定了坚实的基础;该装置通过了国家电控配电设备质量监督检验中心按照国际标准IEC61800-4进行的型式试验,其主要技术指标达到国际先进水平。2002年9月,研制成功国产最大容量高压变频装置6kV/2240kW,应用于大庆油田采油厂注水电机,并在攀钢、凌钢等冶金行业推广高压变频调速装置10余套,总装机容量超过10MW,项目合同额超过1000万元,节电20-50%,给企业带来显著经济效益和社会效益,已形成产品化、系列化,可规模化推广应用。
[成果] 0601580006 北京
TM92 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2005
成果简介:该项目完善了同步电机磁场定向控制理论;首次提出阻尼磁链定向控制理论与方法,并获中国发明专利;建立了交交变频同步电机调速系统的仿真平台;提出电网、变频器、电机、控制系统一体化系统理论与分析方法,研究大型交交变频系统电网无功与谐波计算与抑制方法;采用现代控制理论研制成功负荷观测器解决了轧机主传动机电振动问题;完善了同步电机的阻尼绕组理论及设计方法,带动国内电机厂交交变频同步电机研制成功,并形成规模;建立了交交变频调速系统设计与调整的理论和方法,在工程实践中应用成功。该项目研制了中国第一套热连轧机主传动交流调速装备,攻克了高精度、高动态响应、多套交交变频对电网的无功冲击及谐波污染的治理、轧机主传动机电振动的抑制等技术难关。首次大规模采用国产大功率晶闸管(576支)研制成功8台10.8MVA大功率交交变频装置,在攀钢1450热连轧厂投入使用。其静态精度与动态响应等各项技术性能指标达到国际先进水平,使热轧带钢产量由原来的80万吨提高到160万吨,取得显著经济效益。研制成功中国第一套矿井提升机交交变频调速系统(6Mw),树立了大功率交交变频调速装备国产化的样板。在此基础上,对大功率交交变频的关键技术进一步研究开发,研制成功国产四英寸大功率晶闸管及具有国际先进水平的交交变频功率柜,最大变频器容量达20MVA,并将其产品化、标准化。已研制国产大功率交流调速系统100余套,总装机容量达756MVA。在钢铁行业中大规模推广应用,提高了中国钢铁工艺装备的技术水平,节能达30%以上,国产化率超过65%,取代进口节约投资,并迫使外商大幅降价,扭转了大功率变频调速装备依赖进口的局面,实现了国产大功率交流调速装备的产业化。该项目通过了国家项目验收,被评为。“九五国家重点科技攻关计划优秀科技成果奖”、“2004年中国电工新产品技术开发一等奖”。
[成果] 0601580025 北京
TG3 应用技术 [通用仪器仪表制造, 矿山、冶金、建筑专用设备制造] 公布年份:2005
成果简介:该项目是对武汉钢铁公司1700mm冷轧厂引进的单机架平整机和双机架平整机电控自动化系统进行现代化改造。改造的内容包括传动控制系统、自动化系统、轧线仪表和液压压下系统。在国内第一次采用激光测速仪进行延伸率的检测,实现了高精度的延伸率控制,达到国际先进水平。将模拟控制的传动系统和自动化系统更新改造为全数字传动控制器和PLC控制,产量大幅提高,质量明显改善,取得极其显著的经济效益。对成套引进的冷轧带钢单机架平整机和双机架平整机电控自动化系统进行全部更新改造在国内也是第一次。平整是带钢冷轧必不可缺的重要工序。单机架平整机的控制主要是张力控制,延伸率控制,轧制力控制和轧辊的倾斜控制,自动减速停车控制等。双机架平整机因兼做二次冷轧,除上述控制环节外,还有机架间张力控制和自动厚度控制。该项目研制了上述所有控制系统,自1998年验收投入以来运行稳定可靠。延伸率控制是平整机的核心控制系统,延伸率精度是平整产品考核的主要技术指标。全国有几十台套平整机(包括整套引进的平整机),其延伸率的控制精度不高或者不稳定,刚刚建成时控制精度较高,经过一段时间使用后控制精度明显降低。为此,对国内的平整机进行了调研,发现延伸率控制精度低或不稳定的主要原因是延伸率检测精度低。采用码盘测转速,间接实现延伸率检测的方式,由于带钢与检测辊之间可能打滑,辊径磨损后的误差,在张力作用下辊面发生弹性压扁现象等原因导致出、入口检测辊的辊径差,延伸率检测误差大,不稳定。而且在低速时码盘计数太少,会使检测精度更低,甚至延伸率控制不能投入。这是延伸率控制精度低和不稳定的根本原因,为此采用激光测速直接测量延伸率,取得了满意的效果,达到了±0.1%的控制精度。采用高性能液压伺服阀,更新了液压油缸、位置和压力检测装置;使液压伺服系统频响提高,满足延伸率控制和轧制力控制的要求。主传动系统更新为全数字控制后,控制精度和稳定性、可靠性大为改观,保证了平整工艺过程稳定。改造后,单机架平整机产量增加16%,延伸率合格率提高10%,板形废品率减少14%;双机架平整机板形废品率减少75%,板形降级率减少76%,年创经济效益1624万元。
[成果] 0501420041 北京
TD5 应用技术 [起重运输设备制造, 矿山、冶金、建筑专用设备制造] 公布年份:2005
成果简介:该项目是中国第一套国产大型提升机全自动化、全数字化、交交变频双机拖动系统。交交变频器由三台电网自然换流可逆三相桥式整流装置组成,对应同步机A、B、C三相。交交变频器采用逻辑无环流三相有中心点接线方式,由三台整流变压器供电,输出端采用星点联接。同步电机采用星形接线,电机星形中点和变压器中点独立。交交变频同步电机控制系统采用磁场定向矢量控制原理。主井提升机传动系统的控制采用德国SIEMENS公司的SIMADYND全数字控制装置,系统的控制技术达到国际先进水平。系统自动化控制采用2套PLC系统完成提升机的工艺控制。采用德国SIEMENS公司的SIMATICS7系列PLC产品S7-400,通过L2网与传动控制系统和装卸载站进行数据交换。主要性能指标:变频器额定容量6300kVA;变频器额定输出电压0~1500V;变频器输出频率0~8.04Hz;变频器额定输出电流1715A;变频器过载能力;200%/1min;静态调速精度0.01%;变频器综合效率97.5%空载运行定位精度±0.01m;重载运行定位精度±0.02m。矿井提升系统采用交交变频调速技术,不仅可以为国家节省大量外汇,也可为中国煤炭工业节约能源,降低损耗,实现工艺设备的现代化。中国矿山工业有数量众多的提升机需要新建或者改造,采用大功率交流调速装置后的节电效果十分显著,采用交交变频调速技术,不但对提高矿山提升系统工业的现代化装备水平有推动作用,而且将产生显著的节能效果。
[成果] 0801250009 湖北
TF3 应用技术 [公共软件服务, 炼铁] 公布年份:2008
成果简介:该项目属于钢铁冶金高炉炼铁新技术开发。高炉冶炼是复杂的冶金物理化学过程,传统的高炉操作主要依赖操作人员的经验。为提高高炉冶炼自动控制水平和生产效率,国外对高炉专家系统进行过大量研究工作。专家系统是在高炉冶炼主要参数曲线和数学模型基础上,将专家经验编成规则,运用逻辑推理判断冶炼进程,并提出操作建议。实践表明,高炉采用专家系统后炉况更稳定,铁水成分波动小、增铁节焦效益明显。该项目操作平台型高炉专家系统是一种基于数学模型的在线专家系统,该系统由一些相对独立,又有信息交换的专家子系统组成,各子系统对操作的关键进行推理和诊断。该专家系统充分考虑中国操作人员的需求,以炉况顺行、炉温控制、布料控制、炉型管理等关键功能为主,开发了面向工长的操作平台。此外还开发了炉缸炉底侵蚀、理论焦比分析等数学模型,对高炉中长期操作提供参考。开发中采用了一些独特技术手段,如布料模型开发基于料面实测技术,高炉内煤气流分布评估模型开发采用红外图像处理技术,炉型管理模型开发采用自组织特征映射方法对炉型分类并找出最佳炉型集,炉温预报模型开发应用模糊理论精确预报铁水温度,炉缸炉底侵蚀预报模型开发考虑凝固潜热并采用有限元和模式识别技术等。湖北省科技信息研究院对国内外文献手检和联机查新检索,肯定以上技术内容未见国内外报道。鉴定意见认为,该系统达到国际先进水平,其中炉温预报和红外图像评估气流分布的建模技术达到国际领先水平。该项目的核心技术获得5项国家软件著作权:武钢高炉冶炼过程计算机智能控制系统/V1.0;武钢高炉冶炼过程炉型控制系统软件/V1.0;武钢高炉冶炼过程炉缸炉底侵蚀预测系统软件/V1.0;武钢高炉冶炼过程布料控制系统软件/V1.0;武钢高炉冶炼过程炉温预报系统软件/V1.0。该系统充分考虑了中国大型高炉硬件水平现状,已达到工程化、商业化水平,具有在大型高炉上推广应用的价值,已在武钢5号高炉(3200m<'3>)推广使用。武钢财务部门认可该项目的年经济效益达到2100万元以上。
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