[01075200]重大工程不间断电源系统关键技术及应用

不间断电源系统是航空航天、互联网与通讯、精密制造、金融、国防、核电等国家级重大工程必备的基础设施。可靠性、安全性、节能等是我国电源产品的卡脖子问题。高端电源产品长期以来被美国、欧洲等垄断。因此，开展重大工程不间断电源系统关键技术的研究，对于我国的国防建设、信息安全、先进制造具有重要意义。 该项目团队以浙江大学电力电子应用技术国家工程研究中心为依托，历经十余年，围绕可靠性、安全性、节能等难题进行持续攻关，在重大工程不间断电源系统关键技术方面取得重大突破并获得多项技术发明： 1)在国际上首创了超级UPS的概念，发明了多能源冗余接入的不间断电源系统架构及控制方法，使平均无故障时间成倍增加，大幅度提升系统在重大灾害时的生存能力。发明了基于中点电压独立控制的逆变器输出直流分量抑制方法，解决了交、直流环流相互作用引发的系统崩溃问题，不均流度降低至1.8%以下，提高了系统的可靠性。 2)发明了三相变换器多谐波环控制方法，大幅度提高了对电网、负荷扰动的抑制能力，提升供电的安全性，输出畸变率(THD)降低至2.4%以下；发明了基于柔性多层带材的无源电磁元件集成技术，解决了传统方法损耗大、不适用大功率应用的问题，大幅提升了可制造性，并将滤波器体积减小30%。 3)发明了软开关三相变换器的零电压开关空间矢量调制方法(ZVS-SVM)，攻克了国际电力电子领域三十年来没有解决的难题，损耗减少1/3，大幅提升了系统的能效。发明了适应宽输入范围的变拓扑柔性直流变换器，解决了变换器效率与宽电压范围的矛盾，大幅提升能源接入的能效。 该项目成果已在我国电源龙头企业厦门科华恒盛、广东易事特、广东科士达等产业化，并已在国家航天基地、大连某潜射导弹基地、华龙一号首堆项目、国际机场、中国电信、中国银行、广州科云数据中心等应用。产品出口到美国、日本、意大利等74个国家。近三年新增产值21.3亿元，利润2.7亿元，节电效益29.1亿元。 该项目授权发明专利81项，其中美国专利3项。制定国家标准2项、行业标准17项。发表SCI论文98篇，EI论文543篇。论文被58位IEEE Fellow引用，被引8959次，其中SCI他引1899次。出版著作6部。国际会议特邀大会报告4次，获得IEEE最佳论文奖4项。培育长江特聘教授1名、杰青1名。完成人连续三年被爱思唯尔(Elsevier)评为中国高被引学者，当选IEEE Fellow。2016年作为全球首个华人获得国际电气电子工程师协会电力电子学会最高学术奖R.D.Middlebrook Achievement Award。2017年获教育部高等学校科学研究发明一等奖。