2015年1月8日上午,2015年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂召开。党和国家领导人习近平、李克强、刘云山、张高丽出席大会并为获奖代表颁奖。李克强代表党中央、国务院在大会上讲话。张高丽主持大会。2015年度的国家科学技术奖包括国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖和中华人民共和国国际科技合作奖五项大奖,共授予295个项目和7名外籍科技专家。
图:水电学院魏守平教授在颁奖现场
我校为第一完成单位的“特大型水轮机控制系统关键技术、成套装备与产业化”成果获得2015年年国家科技进步二等奖,由水电与数字化工程学院专家魏守平教授牵头(排名1)。
据了解,我国特大型水轮机控制系统成套装备2009年以前一直依赖国外进口,魏守平教授团队历时30余年探索,通过关键技术创新和产业化,研发出特大型水轮机控制系统的成套装备,应用于世界上单机容量最大的向家坝水电厂、溪洛渡水电厂和三峡地下水电厂等,打破了国外垄断,具有自主知识产权。水轮机控制系统成套装备还出口到俄罗斯等40多个国家,在国际上打响了中国品牌。特大型水轮机控制系统成套装备(水轮机调速器)是一套电气(微机)、机械、液压集成的大型的成套装备,以三峡地下电站为例,其一台水轮发电机组的水轮机控制系统就包括17台(套 )机电设备、总重量达60余吨的大型机电成套装备。特大型水轮机控制系统关键技术与成套装备的难点是:
1.水轮机调节系统是一个复杂的、包含“水流—机械—电气”环节的、非线性的、对静态和动态性能要求极高的非最小相位系统:
1)被控制对象(水库/引水系统/水轮机/发电机/电网)复杂和非线性。
2)水轮机调节系统有机组开机、空载运行、机组甩负荷、电网一次调频、电网二次调频、孤网运行……等多种运行方式。
3)机组运行条件、电网拓扑结构和负荷特性多变。
需要研究开发具有适应式变结构变参数调节规律的水轮机控制系统成套装备。
2.高可靠性的水轮机控制系统成套装备,是水轮发电机组和电网高可靠性运行的重要基础。
3.建立水轮机控制系统成套装备的现代水轮机调节系统理论体系。
魏守平教授在退休之后,仍坚持不断总结自己的工作,他谈及:他和学校该项目团队成员几十年理论和实践工作中,始终坚持“产学研”相结合的科研开发路线;遵循理论创新、技术创新和装备创新相结合的的全面创新方针;锁定实现具有中国特色的水轮机控制系统成套装备及产业化的攻关目标;努力建立水轮机控制系统从理论分析、优化设计、产品开发到工程应用比较完整的体系。特大型水轮机控制系统关键技术、成套装备与产业化攻关成果,是党的改革开放国策和“产学研”三结合方针引领下的成果,是华中科技大学、相关科研单位和生产企业的党政领导教育与支持的成果,是参与攻关团队中的高校教师、科研单位、制造企业及水力发电厂技术人员和工人共同努力和合作的成果,是团队和集体的成果。
魏守平教授简介,男,1939年2月生,湖北省武汉市人,中国民主建国会会员,华中科技大学水电与数字化工程学院教授、博士生导师,享受国务院政府特殊津贴,曾任武汉市人民政府参事。
一直从事水轮机调节系统和水轮机控制系统成套装备(水轮机调速器)的理论研究、技术开发、产品设计、装备生产、现场试验、系统仿真、高校教学、技术培训、国家标准制定和国际交流等工作,是我国微机水轮机控制系统的主要创始人。曾两次应邀赴加拿大卡尔加里大学任访问教授,也曾到瑞士、奥地利、法国、德国、荷兰、美国等国家工作、考察。先后出版《水轮机调节》《水轮机控制工程》《水轮机调节》《水轮机調节系统仿真》等专著,建立了从理论分析、优化设计、产品开发到工程应用的我国水轮机调节比较完整的理论和应用体系。其中《水轮机控制工程》入选国家新闻出版总署“首届“三个一百”原创出版工程”。
研究开发成功了“STFZXT水轮机调节仿真决策支持系统”软件。在几十年来理论、技术和产业创新的基础上,与中国长江三峡集团公司、中国长江电力股份有限公司和长江三峡能事达电气股份有限公司密切合作,完成了我国特大型水轮机控制系统成套装备的产业化、国产化和跨越式发展。具有全数字式大型水轮机双通道交叉冗余微机调速器(排名1)、液压控制型主配压阀(排名1)、智能水轮机微机调速系统(排名1)、步进式螺纹伺服型电液转换器(排名2)和轴向双弹簧复中电机位移转换器(排名2)等多项专利。参加了水轮机调节国家标准、部标准和企业标准的制定工作,任历届全国水轮机标准化技术委员会控制设备分技术委员会委员或顾问,为水轮机调速器国家标准、部标准和企业标准做出了重大贡献。
据悉:自1985年张勇传院士牵头“水电站水库优化调度理论的应用与推广”获得国家科技进步一等奖之后,水电学院专家陆续获得国家科技进步二等奖3项,三等奖1项。2015年,魏守平教授再揽一项国家科技进步二等奖。