湖北省智慧水電技術(shù)創(chuàng)新中心(以下簡稱“水電技術(shù)創(chuàng)新中心”)于2021年6月經(jīng)湖北省科技廳批準(zhǔn)設(shè)立。水電技術(shù)創(chuàng)新中心依托中國長江三峽集團有限公司,由中國長江電力股份有限公司(以下簡稱“長江電力”)牽頭,聯(lián)合水電行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈共12家單位、科研院所及高校共同組建。
為了創(chuàng)造良好的科學(xué)研究條件和學(xué)術(shù)環(huán)境,吸引、凝聚國內(nèi)外優(yōu)秀學(xué)者,加強學(xué)術(shù)交流與科研合作,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度合作交流,水電技術(shù)創(chuàng)新中心特設(shè)立開放研究基金。現(xiàn)發(fā)布2025年度開放研究基金申請指南(以下簡稱“指南”),熱忱歡迎國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究人員積極申請。
一、指南內(nèi)容(共7項)
課題一:高水頭混流式機組低負(fù)荷工況下活動導(dǎo)葉自激振動機理基礎(chǔ)研究
?。ㄒ唬┭芯磕繕?biāo)
揭示高水頭電站低負(fù)荷工況下導(dǎo)葉小開度流場分離、渦旋脫落及能量傳遞機制,建立導(dǎo)葉固有頻率與渦脫頻率的動態(tài)匹配模型,提出共振觸發(fā)條件的理論判據(jù)。構(gòu)建多物理場耦合下的導(dǎo)葉自激振動模式疊加理論與定量關(guān)系模型,采集導(dǎo)葉區(qū)域壓力脈動及振動響應(yīng)數(shù)據(jù),建立導(dǎo)葉振動特性數(shù)據(jù)庫,為導(dǎo)葉共振風(fēng)險評估提供支持。
?。ǘ┭芯績?nèi)容
1.分析流場分離區(qū)與卡門渦脫落的時空演化規(guī)律,構(gòu)建導(dǎo)葉小開度流場分離與渦旋脫落的非線性關(guān)聯(lián)機制。
2.研究導(dǎo)葉間隙流動與主流場耦合作用,明確間隙渦流對葉道渦能量傳遞關(guān)系。
3.分析多衰減因子(如水流阻尼、機械摩擦)對自激振動幅頻特性的影響規(guī)律,構(gòu)建水力激勵-結(jié)構(gòu)響應(yīng)耦合方程。
4.建立導(dǎo)葉振動特性數(shù)據(jù)庫,為共振風(fēng)險評估提供數(shù)據(jù)與模型支持。
?。ㄈ┲笜?biāo)要求
1.完成不少于3種典型工況的高精度流固耦合數(shù)值模擬,仿真結(jié)果與實測數(shù)據(jù)誤差≤15%。
2.開發(fā)1套導(dǎo)葉振動評估算法,通過輸入流量、開度、水頭等參數(shù),輸出共振風(fēng)險等級評估,提供基礎(chǔ)預(yù)警功能。
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1.提交總體研究報告1份。
2.提交導(dǎo)葉振動評估算法源文件1份。
3.錄用或發(fā)表論文不少于1篇。
4.申請發(fā)明專利不少于2項。
(五)研究經(jīng)費及周期
1.項目金額:50萬元。
2.項目周期:3年。
(本課題技術(shù)聯(lián)系人:張智,15951758898)
課題二:水電工程微型傳感器組網(wǎng)方式和云邊端協(xié)同技術(shù)研究
?。ㄒ唬┭芯磕繕?biāo)
研究微型傳感器無線組網(wǎng)方式與云邊端協(xié)同技術(shù),設(shè)計適用于水電工程環(huán)境的微型傳感器無線組網(wǎng)架構(gòu),開發(fā)自適應(yīng)組網(wǎng)算法與抗干擾技術(shù),構(gòu)建云邊端資源動態(tài)調(diào)度框架,研究低時延協(xié)同推理方法,實現(xiàn)設(shè)備故障的實時診斷與報警協(xié)同。解決復(fù)雜環(huán)境下的通信穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)處理難題,提高傳感網(wǎng)絡(luò)運行效率與可靠性。
?。ǘ┭芯績?nèi)容
1.研究適用于水電工程環(huán)境的低功耗廣域網(wǎng)技術(shù),研究偏移或漂移補償修正方法。
2.研究拓?fù)鋬?yōu)化與能量均衡的自適應(yīng)組網(wǎng)算法,研究無線通信的抗干擾技術(shù),確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
3.研究數(shù)據(jù)本地化處理與實時分析方法,研究云邊端協(xié)同的數(shù)據(jù)處理與任務(wù)分配機制。
4.研究時空注意力驅(qū)動的實時推理網(wǎng)絡(luò),建立水電關(guān)鍵設(shè)備多源數(shù)據(jù)故障診斷模型,結(jié)合邊緣節(jié)點算力形成分級處理體系。
(三)指標(biāo)要求
在水電技術(shù)創(chuàng)新中心故障模擬高電壓實驗室內(nèi)部署微型傳感器無線組網(wǎng)架構(gòu),開展試驗驗證考核:
1.無線傳感網(wǎng)絡(luò)的時間同步誤差控制在1毫秒以內(nèi),通過精密時鐘協(xié)議和動態(tài)補償算法實現(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)多節(jié)點毫秒級協(xié)同。
2.與基于靜態(tài)閾值的輪詢調(diào)度算法相比,動態(tài)資源調(diào)度算法的任務(wù)分配優(yōu)化率提升20%以上。
(四)成果要求
1.提交總體研究報告1份。
2.提交低時延協(xié)同推理算法源文件1份。
3.錄用或發(fā)表論文不少于1篇。
4.申請發(fā)明專利不少于2項。
?。ㄎ澹┭芯拷?jīng)費及周期
1.項目金額:50萬元。
2.項目周期:3年。
(本課題技術(shù)聯(lián)系人:王葉星,15207208714)
課題三:水輪機振動測點數(shù)據(jù)可靠性實時分析與異常分類方法
(一)研究目標(biāo)
針對目前水輪機組運行狀態(tài)監(jiān)測異常數(shù)據(jù)占比高、實時分析預(yù)警缺失、異常分類精度不足等問題,建成水輪機振動測點可靠性動態(tài)評估體系;提出故障機理-數(shù)據(jù)雙驅(qū)動的水輪機振動測點異常分類模型,異常類型識別準(zhǔn)確率≥92%;研發(fā)毫秒級水輪機振動測點流式異常檢測引擎。
(二)研究內(nèi)容
1.水輪機振動測點數(shù)據(jù)可靠性動態(tài)評估
開發(fā)基于遷移學(xué)習(xí)的水輪機振動測點健康度診斷模型;構(gòu)建水輪機振動測點置信度實時計算框架(融合工況參數(shù)與環(huán)境干擾因子)。
2.事件與機理融合驅(qū)動的水輪機振動測點數(shù)據(jù)異常分類
融合流體力學(xué)與轉(zhuǎn)子動力學(xué)知識,構(gòu)建水輪機振動特征指紋庫(如氣蝕頻帶、軸心軌跡形態(tài))與振動測點異常特征庫;基于機理仿真、實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、人工標(biāo)簽和日志等多源數(shù)據(jù),研發(fā)圖卷積網(wǎng)絡(luò)(GCN)與因果推理融合的水輪機振動測點異常分類器;并在縮比實驗臺架和長電工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺上開展試驗驗證。
3.水輪機振動測點數(shù)據(jù)流式異常檢測引擎
設(shè)計輕量化時序分割算法(改進(jìn)SWAB+動態(tài)時間規(guī)整),實現(xiàn)秒級異常定位;建立自適應(yīng)閾值模型,解決負(fù)荷波動導(dǎo)致的誤觸發(fā)問題。
(三)指標(biāo)要求
在縮比實驗臺架和長江電力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上開展試驗驗證考核:
1.水輪機振動測點健康度診斷準(zhǔn)確率≥90%。
2.水輪機振動測點異常類別不少于4種,分類模型精度≥92%,置信度計算誤差≤5%。
3.在2座以上大型水電站部署驗證(單站測點≥100個)。
(四)成果要求
1.提交總體研究報告1份。
2.提交水輪機振動測點數(shù)據(jù)可靠性實時分析與異常分類模型和算法源文件各1份。
3.錄用或發(fā)表論文不少于1篇。
4.申請發(fā)明專利不少于1項。
(五)研究經(jīng)費及周期
1.項目金額:20萬元。
2.項目周期:2年。
(本課題技術(shù)聯(lián)系人:田源,15696232898)
課題四:基于PMUT陣列的高精度集成式螺栓應(yīng)力監(jiān)測傳感器
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揭示結(jié)構(gòu)參數(shù)對換能器工作頻率、發(fā)射聲壓等性能的影響規(guī)律。研究高靈敏PMUT陣列的可靠制備技術(shù),提出最佳制備工藝參數(shù)。提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的螺栓應(yīng)力場智能重構(gòu)方法,實現(xiàn)螺栓應(yīng)力狀態(tài)自診斷、自校準(zhǔn)。
?。ǘ┭芯績?nèi)容
1.研究PMUT陣列的機電耦合效率、發(fā)射聲壓、接收靈敏度等的規(guī)律,提出高靈敏的PMUT陣列結(jié)構(gòu),實現(xiàn)高密度PMUT陣列的可靠制備。
2.開發(fā)高穿透封裝工藝,設(shè)計微型信號處理電路與電磁屏蔽結(jié)構(gòu),實現(xiàn)超聲波信號的高信噪比發(fā)射與接收,研究PMUT陣列與螺栓結(jié)構(gòu)間的微集成方法,實現(xiàn)螺栓應(yīng)力的原位集成檢測。
3.明確換能器尺寸、螺紋粗細(xì)、螺栓材質(zhì)與尺寸等因素對聲波飛行時間、相位、幅值等的影響規(guī)律;研究不同型號螺栓的自適應(yīng)應(yīng)力檢測;研究復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定檢測算法,實現(xiàn)螺栓應(yīng)力狀態(tài)自診斷、自校準(zhǔn)。
?。ㄈ┲笜?biāo)要求
1.最終傳感器樣機芯片尺寸≤6mm×6mm。
2.工作頻率≥0.5MHz。
3.應(yīng)力檢測范圍0~700MPa。
4.應(yīng)力檢測精度優(yōu)于5MPa。
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1.提交總體研究報告1份。
2.提交應(yīng)力監(jiān)測傳感器樣件1件。
3.提交應(yīng)力解算算法源文件1份。
4.錄用或發(fā)表論文不少于1篇。
5.申請發(fā)明專利不少于1項。
?。ㄎ澹┭芯拷?jīng)費及周期
1.項目金額:20萬元。
2.項目周期:2年。
(本課題技術(shù)聯(lián)系人:聞疏琳,15392947685)
課題五:新能源-水電外送系統(tǒng)重合閘所致重大風(fēng)險分析與規(guī)避控制策略研究
?。ㄒ唬┭芯磕繕?biāo)
提出能消弭重合閘技術(shù)不足所致新能源-水電打捆外送系統(tǒng)重大安全隱患的解決方案及關(guān)鍵技術(shù)。研究適用于新能源-水電打捆外送系統(tǒng)的暫態(tài)功角穩(wěn)定識別方法,構(gòu)建預(yù)防水電機群集體脫網(wǎng)的振蕩中心外推及穩(wěn)控策略。分析侵入發(fā)電機的負(fù)序電流弱化控制策略,建立多階段負(fù)序保護動作時間精確刻畫與修正技術(shù)。探究適用于新能源-水電打捆外送通道的故障性質(zhì)識別方法,為新能源接入下的自適應(yīng)重合閘技術(shù)提供理論基礎(chǔ),探究新的同期策略。
?。ǘ┭芯績?nèi)容
1.分析新能源-水電打捆外送系統(tǒng)的功角特性與電壓變化規(guī)律,研究外送系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定識別方法。
2.針對失步振蕩中心侵入水電機組內(nèi)部的場景,結(jié)合新能源動態(tài)控制策略,研究防止發(fā)電機群集體脫網(wǎng)的振蕩中心外推及穩(wěn)控策略。
3.考慮新能源的動態(tài)調(diào)節(jié)特性,構(gòu)建發(fā)電機負(fù)序電流弱化控制策略,研究負(fù)序電流保護動作曲線重構(gòu)與動作時間預(yù)測技術(shù)。
4.研究不依賴電源特性和故障行為的故障性質(zhì)識別方法,構(gòu)建新能源不確定和強耦合作用下的同期重合策略。
?。ㄈ┲笜?biāo)要求
1.完成新能源-水電打捆外送系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定識別預(yù)測模型,預(yù)測時間小于300ms。
2.提出發(fā)電機失步保護動作配合的振蕩中心外推控制策略。
3.建立發(fā)電機負(fù)序保護動作時間預(yù)測模型,提出2種負(fù)序電流弱化控制策略。
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1.提交總體研究報告1份。
2.提交系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定識別預(yù)測算法源文件1份、負(fù)序保護動作時間預(yù)測模型源文件1份。
3.錄用或發(fā)表論文不少于1篇。
4.申請發(fā)明專利不少于1項。
(五)研究經(jīng)費及周期
1.項目金額:20萬元。
2.項目周期:2年。
(本課題技術(shù)聯(lián)系人:王葉星,15207208714)
課題六:多應(yīng)力協(xié)同作用下發(fā)電機定子線棒絕緣劣化特性研究
(一)研究目標(biāo)
基于水電技術(shù)創(chuàng)新中心所建故障模擬高電壓實驗室內(nèi)定子線棒故障模擬試驗平臺,開展定子線棒加速老化試驗,獲取不同劣化狀態(tài)的定子線棒。測試不同劣化狀態(tài)下定子線棒的頻域介電響應(yīng)及材料性能,建立定子線棒絕緣頻域介電響應(yīng)模型,研究模型參數(shù)擬合算法并準(zhǔn)確提取特征參數(shù),探明定子線棒在不同劣化階段的絕緣頻域介電響應(yīng)特性及材料性能演變規(guī)律,揭示多應(yīng)力協(xié)同作用下發(fā)電機定子線棒絕緣劣化特性。
(二)研究內(nèi)容
1.基于定子線棒故障模擬試驗平臺,開展定子線棒多應(yīng)力(電、熱、振動等)作用下加速老化模擬實驗,實現(xiàn)定子線棒長時運行不同階段絕緣劣化狀態(tài)的可靠模擬。
2.構(gòu)建符合定子線棒絕緣介電響應(yīng)特性的數(shù)學(xué)模型,研究模型參數(shù)擬合算法,準(zhǔn)確提取可有效表征定子線棒主絕緣演變過程頻域介電響應(yīng)的特征參數(shù),探明多應(yīng)力作用下定子線棒主絕緣劣化發(fā)展的頻域介電響應(yīng)特性演變規(guī)律。
3.開展定子線棒材料性能表征及微觀測試,研究多應(yīng)力作用下發(fā)電機定子線棒主絕緣劣化不同階段的材料性能演變規(guī)律,結(jié)合頻域介電響應(yīng)演變特性及規(guī)律,揭示多應(yīng)力作用下定子線棒絕緣劣化特性。
(三)指標(biāo)要求
1.構(gòu)建的介電響應(yīng)特性數(shù)學(xué)模型應(yīng)能準(zhǔn)確反映定子線棒主絕緣頻域介電響應(yīng)特性演變規(guī)律,模型的擬合優(yōu)度R2≥0.90。
2.基于頻域介電響應(yīng)測試的評估結(jié)果所得劣化性能演變發(fā)展規(guī)律與實驗樣本狀態(tài)設(shè)置情況的一致性應(yīng)不低于99%。
(四)成果要求
1.提交總體研究報告1份。
2.提交定子繞組絕緣劣化狀態(tài)評估模型源文件1份。
3.錄用或發(fā)表論文不少于1篇。
4.申請發(fā)明專利不少于1項。
(五)研究經(jīng)費及周期
1.項目金額:20萬元。
2.項目周期:2年。
(本課題技術(shù)聯(lián)系人:郭鈺靜,15207208679)
課題七:水電站運維應(yīng)急管理智能體研究應(yīng)用
(一)研究目標(biāo)
基于水電站運維應(yīng)急管理數(shù)據(jù)與知識開展系統(tǒng)研究,構(gòu)建水電站運維應(yīng)急管理知識圖譜;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合人工智能大模型與推理機技術(shù),研究開發(fā)水電站運維應(yīng)急管理靜態(tài)推理智能體,實現(xiàn)對應(yīng)急管理知識的智能理解與靜態(tài)推理,推動水電站應(yīng)急管理的智能化升級;進(jìn)一步在靜態(tài)推理智能體基礎(chǔ)上,研究開發(fā)具備數(shù)字化、可視化、智能決策能力的動態(tài)推演智能體,實現(xiàn)水電站數(shù)智化應(yīng)急運管決策。
(二)研究內(nèi)容
1.收集整理水電站應(yīng)急運管多源數(shù)據(jù)信息。
2.基于水電站運管多源數(shù)據(jù)信息建立水電站應(yīng)急運管動態(tài)知識圖譜庫。
3.基于水電站運管動態(tài)知識圖譜結(jié)合人工智能大模型與推理機技術(shù),研究開發(fā)水電站運維應(yīng)急管理靜態(tài)推理智能體。
4.基于水電站運維應(yīng)急管理智能體研究開發(fā)水電站運維應(yīng)急管理數(shù)字化、可視化、智能決策動態(tài)推演智能體。
(三)指標(biāo)要求
1.水電站應(yīng)急運管動態(tài)知識圖譜庫1套,并部署于長江電力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
2.水電站應(yīng)急運管靜態(tài)推理智能體1套,并部署于長江電力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
3.水電站應(yīng)急運管動態(tài)智能推演智能體案例1個,并部署于長江電力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
(四)成果要求
1.提交總體研究報告1份。
2.提交動態(tài)知識圖譜庫1套,靜態(tài)推理智能體模型及算法源文件各1份,動態(tài)推演智能體案例1個。
3.錄用或發(fā)表論文不少于1篇。
4.申請發(fā)明專利不少于1項。
(五)研究經(jīng)費及周期
1.項目金額:20萬元。
2.項目周期:2年。
(本課題技術(shù)聯(lián)系人:孔麗君,13659800660)
二、申請要求及有關(guān)事宜
(一)國內(nèi)外從事水電技術(shù)創(chuàng)新中心相關(guān)研究方向的教學(xué)、科研全職且有固定依托單位的研究人員均可在《指南》規(guī)定的范圍內(nèi)提出資助申請(基金出資單位長江電力人員除外)。申請者必須是項目的實際主持人,不受理自然人提交的項目申請。
(二)項目申請、審批、實施與結(jié)題等程序?qū)凑铡逗笔≈腔鬯娂夹g(shù)創(chuàng)新中心開放研究基金管理細(xì)則》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
(三)基金項目任務(wù)書簽訂前長江電力將與受托方共同組建團隊,開展基金項目研究。
(四)基金項目成果要求:
1.發(fā)表的高水平論文均須以水電技術(shù)創(chuàng)新中心為署名單位,其中SCI/EI檢索的論文不少于1篇且以水電技術(shù)創(chuàng)新中心為第一署名單位?;痦椖框炇涨?,應(yīng)至少收到“稿件錄用通知”。論文發(fā)表前均應(yīng)送基金資助單位進(jìn)行保密性審查。
2.提交發(fā)明專利技術(shù)交底書給委托單位,基金項目驗收前,每項專利需經(jīng)國家知識產(chǎn)權(quán)局受理(以專利申請受理通知書為準(zhǔn));基金項目結(jié)算后,應(yīng)持續(xù)提供技術(shù)支撐服務(wù)直至專利授權(quán)。基于基金項目成果要求產(chǎn)生的發(fā)明專利的第一專利權(quán)人應(yīng)為長江電力。
(五)所有基金研究成果應(yīng)標(biāo)注本基金項目資助,并在成果鑒定、報獎時署名水電技術(shù)創(chuàng)新中心。中文標(biāo)注格式為“湖北省智慧水電技術(shù)創(chuàng)新中心開放研究基金資助”,英文標(biāo)注格式為“Supported by?the Open Research Fund of Hubei Technology Innovation Centerfor Smart Hydropower”。
三、申報程序
(一)自本《指南》公布之日起,開始受理項目申請,截止日期為2025年9月7日。
?。ǘ┥陥髥挝豁殞ι陥箜椖窟M(jìn)行初審,并簽署審核意見。
(三)申報單位及個人應(yīng)按相關(guān)要求提交紙質(zhì)版項目申請書一式2份,同時報送電子版文件,電子版文件包括開放研究基金項目申請匯總表(附件1)、申請書word版(附件2)及蓋章后的申請書pdf掃描版,申請書命名規(guī)則:“基金項目申請書:項目依托單位-申報人姓名-基金項目名稱”,如:“基金項目申請書:中國長江電力股份有限公司-張三-水電機組寬負(fù)荷運行對轉(zhuǎn)輪葉片的損傷機理研究”。
聯(lián)系人:楊旋
電話:18708700350
E-mail:yang_xuan2@ctg.com.cn
通訊地址:武漢市江岸區(qū)三陽路88號匠心城三陽中心
郵政編碼:430019
附件:1.開放研究基金項目申請匯總表
? ? ? ? ? ? ? 2.開放研究基金項目申請書
? ? ? ? ? ? ? 3.湖北省智慧水電技術(shù)創(chuàng)新中心開放研究基金管理細(xì)則
湖北省智慧水電技術(shù)創(chuàng)新中心
2025年8月6日
附件1:湖北省智慧水電技術(shù)創(chuàng)新中心開放研究基金項目申請匯總表.xlsx
附件2:湖北省智慧水電技術(shù)創(chuàng)新中心開放研究基金項目申請書.docx
附件3:湖北省智慧水電技術(shù)創(chuàng)新中心開放研究基金管理細(xì)則.pdf
關(guān)于發(fā)布湖北省智慧水電技術(shù)創(chuàng)新中心2025年度開放研究基金申請指南的通告.pdf