“填补世界空白、处于国际领先水平”——电气工程学院李群湛教授团队两项科研成果通过国家评价
2017年5月19日,西南交通大学电气工程学院李群湛教授带领的科研团队研制的世界首套“组合式同相供电装置”和世界首套“牵引网分段保护与状态测控系统”科技成果评价会在北京召开。会议由国家科技部批准的、具备资质的第三方专业科技成果评价机构组织。
中国科学院院士、华中科技大学程时杰教授担任评价专家组组长,四川大学李兴源教授、中铁第一勘察设计院集团有限公司宫衍圣、中铁第三勘察设计院集团有限公司周晓东、中铁第四勘察设计院集团有限公司温建民、中铁第五勘察设计院集团有限公司李会杰、郑州铁路局孟志强教授级高工任评价专家组成员。项目团队骨干解绍锋、郭锴、陈民武等参会。
评价专家组认真听取了两项科研成果的工作报告、研制报告、安全分析报告、第三方检测报告、测试分析报告,并审阅了立项和结题证明、行业审批文件、知识产权证明、查新报告、用户应用证明等相关资料。经质询和讨论,评价专家组一致同意通过评价并对两项成果给予了高度肯定。
评价专家组认为“组合式同相供电装置”科研成果的主要创新点有:
1、在国际上首次提出并应用了单三相、单相等组合式同相供电整体技术方案,实现了同相补偿容量最小化、牵引变压器容量利用率最大化的系统优化目标,以最小的投入同时解决了电气化铁路的电分相问题和电能质量问题。
2、在国际上首次成功研制并应用了组合式同相供电装置,掌握了同相供电装置的优化设计技术、系统集成技术和检验检测技术,具有治理负序、补偿无功、抑制谐波、减少电压波动等电能质量综合治理功能,同时具有损耗低,占地面积小等优点。
3、在国际上首次提出并应用了组合式同相供电系统可靠性保障技术方案。组合式同相供电装置配备完备的内部保护和系统保护,同相供电变流器采用模块级和单元级冗余备用和在线切换技术,充分满足了牵引供电可靠性要求。
4、在国际上首次研制了组合式同相供电协调控制器,稳定可靠地实现了组合式同相补偿的实时控制、同相供电装置的调度自动化等功能。
5、在国际上首次进行了组合式同相供电装置的工程应用。运行表明:该装置运行稳定,性能优异,用户反映良好,提升了牵引供电系统和铁路运输的整体效能,实现了节能降耗、低碳环保,取得了显著的经济和社会效益。
针对该项成果,评价专家组一致认为:该成果系原创技术,具有自主知识产权,填补世界空白,处于国际领先水平,具有重大的实用价值,可以在高速铁路、重载铁路、普速铁路、市域铁路等工频单相交流供电制式的轨道交通工程中推广应用。
评价专家组认为“牵引网分段保护与状态测控系统”科研成果的主要创新点有:
1.提出了基于故障潮流符号值法的低电压启动的集中式牵引网分段保护方案和低电压启动的分布式牵引网分段光纤电流差动保护方案,其中集中式牵引网分段保护为后备保护。可以有效辨识牵引网短路和断线故障、快速切除和隔离牵引网故障区段,并准确进行故障定位。
2.提出了正常电压下牵引网状态测控方案。通过检测可以准确辨识列车牵引、再生等运行工况,校验牵引供电能力与供电品质,可以通过远动控制接触网开关按计划安排接触网分段停电检修。
3.该系统适于直接、AT 各种供电方式和上下行末端并联、上下行全并联等运行方式。根据运行需要,可以通过运动控制接触网开关实现牵引供电方式的切换。
4.该系统已在客运专线试验段投运,系世界首套。运行表明:性能稳定,满足各项考核条件,获用户好评。
针对该项成果,评价专家组一致认为:该系统系原创技术,具有自主知识产权,填补了世界空白,达到国际领先水平,可以推广应用。
至此,李群湛教授带领科研团队经过近30年的不懈努力,已建立起了以“同相供电”为核心内容的新一代牵引供电系统理论与技术体系。牵引变电所组合式同相供电技术和牵引网分段保护与状态测控技术是新一代牵引供电系统的核心技术。组合式同相供电装置和牵引网分段保护与状态测控系统是新一代牵引供电系统的核心装备,现已成功应用于山西中南部铁路通道、温州市域铁路S1线和大(同)西(安)客专试验段。
以上科研项目得到了国家科技部、铁道部(中国铁路总公司)、中铁工程设计咨询集团有限公司、郑州铁路局、晋豫鲁铁路通道股份有限公司、大西铁路客运专线有限责任公司、太原铁路局、第三、四勘察设计院、温州市铁投、中铁电气化局等部门和单位的大力支持。
组合式同相供电装置和牵引网分段保护与状态测控系统的研发成功和推广应用必将显著提升我国轨道交通牵引供电技术水平和装备水平,为响应国家高铁“走出去”的发展战略提供强大的支撑,助力国家继续引领世界高铁发展。