奖项类别

科技进步奖（技术开发类）

主要完成单位

华中科技大学，中国船舶集团有限公司第七一九研究所，武汉华海通用电气有限公司，武汉海德博创科技有限公司

主要完成人

裴雪军，康勇，周鹏，彭力，刘新民，李锐，林新春，张宇，周诗颖，张正卿，邹旭东，张又文，陈麒炽，姚川，文刚

项目亮点

项目攻克了高可靠大功率逆变电源装备面临的元件故障容错、装备电磁兼容、系统短路控保的三大技术瓶颈，整体技术处于国际领先水平，显著推动了我国高可靠大功率逆变电源装备的技术升级与规模化应用，助力了我国舰船供电装备和新能源发电装备的跨越式发展。

项目介绍

随着舰船走向深蓝远海以及新能源发电基地向沙漠与远海部署，大功率逆变电源面临高温、高湿和盐雾等极端工作环境与长时运行的严峻挑战，单点故障风险较高且易演变为系统性连锁事故，导致舰船关键负载失电以及新能源大规模脱网。因此，高可靠大功率逆变电源装备是舰船供电系统和新能源发电系统可靠运行的关键。

大功率逆变电源装备面临内部元件失效故障、装备电磁干扰故障、外部负载短路故障等可靠性问题：①极端工作环境与复杂系统工况极易造成功率器件、电容等装备内部元件失效，放大了逆变电源的故障风险；②高功率密度设计造成装备内部空间紧凑、线缆密布，传导与辐射耦合加剧，电磁干扰故障概率上升；③极端环境、恶劣天气与线缆密布等因素造成外部负载短路故障风险加大，瞬时冲击电流极易损坏较为脆弱的功率器件。项目立项之初，国内外未能解决大功率逆变电源的可靠性问题。为此，本项目校企联合，历经十余年攻关，突破了元件故障容错、装备电磁兼容、系统短路控保三大可靠性难题，提升了我国大功率逆变电源装备的可靠性，取得以下技术创新与突破：

1.元件故障的快速诊断与高动态容错技术：首创了基于磁性元件电压的大功率逆变电源通用快速故障诊断方法，在1个开关周期内实现故障的快速精准诊断；提出了模块化逆变电源直流侧电容状态监测方法，解决了电容健康状态的精确监测难题；发明了高动态性能容错控制方法，重构时间降至1~2个开关周期，提升了内部故障时逆变电源供电可靠性。

2.装备电磁干扰的精准定位与分频抑制技术：揭示了大功率逆变电源内部功率回路与控制系统间EMI耦合机理，攻克强弱电耦合干扰抑制难题；提出了大功率EMI滤波器高功率密度设计方法，其占装备体积由20%降至8%；首创了基于多源解耦的主导辐射干扰源定位与分频协同抑制方法，诊断频率从5MHz升至200MHz，实现辐射EMI精准定位与抑制。

3.系统短路的多时间尺度控制与保护协同技术：首创了微秒级瞬态、毫秒级稳态的多时间尺度短路电流控制方法，发明了不对称短路故障下电流电压协同保护策略，面向舰船供电系统实现不低于2p.u.故障电流输出与1p.u.非故障线电压支撑；面向新能源发电系统提出了基于多端零序分量调控的控保协同策略，实现故障感知、有源消弧及选线定段等目标。

项目授权43项国家发明专利，1项专利获中国专利优秀奖，7项专利技术转让至多家企业。获6项软件著作权，出版3部教材著作，其中《电力电子装置及系统的电磁兼容》入选中宣部“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划项目。发表46篇SCI论文，其中2篇入选ESI高被引与ESI热点论文，1篇获IEEE TEC最佳论文二等奖。参与编制1项IEEE国际标准《IEEE 2956-2023》。

项目图片

完成单位介绍及对项目的贡献

第一完成单位 华中科技大学：

聚焦高可靠大功率逆变电源装备关键技术及工程应用，组织本项目团队，成功攻克故障容错技术、电磁兼容设计与短路控保方法等三大技术难题，解决了装置内部元件故障、装备电磁兼容故障与装备外部短路故障，构筑了大功率逆变电源装备在恶劣工况下可靠运行的安全防线，显著提升了大功率逆变电源装备在各类严苛工况下的供电可靠性，推动了大功率逆变电源技术在舰船供电系统与新能源发电系统领域的跨越式发展。

第二完成单位 中国船舶集团有限公司第七一九研究所：

参与本项目关键技术攻关与装备研制，推动了技术成果产业化，研制了系列化大功率舰船逆变电源、不间断电源和消磁电源等逆变电源装备，成功将系列化大功率逆变电源装备广泛应用于舰船供电系统，提升了舰船供电系统的电能品质和供电可靠性。技术成果形成了规模化应用，创造了显著且可观的经济与社会效益，为我国高端电源装备的技术发展和产业化应用做出了重要贡献。

第三完成单位 武汉华海通用电气有限公司：

参与本项目中的重大技术攻关，攻克了大功率逆变、变频及不间断供电等装备的关键核心技术，合作研制并交付了涵盖逆变电源、变频电源、不间断电源、交直流供配电装备等，装备供电可靠性大幅提升，满足了现代舰船对高可靠性电力的迫切需求，在新能源发电领域创造了可观的经济效益。

第四完成单位 武汉海德博创科技有限公司：

参与了系列化大功率逆变电源关键装备的技术攻关与装备研制，研制的装备显著提升了无故障运行时长与工作可靠性，大幅简化了维护流程，相关创新技术直接推动了系列化高性能逆变电源装备在舰船电力系统、光伏发电系统中实现规模化应用，提升了在该技术领域的核心竞争力与行业地位。

第一完成人简介

裴雪军 教授

华中科技大学

裴雪军，华中科技大学教授，博士生导师，IEEE高级会员。长期专注于电力电子装置与系统的电磁兼容性与可靠性等应用基础研究。主持国家自然科学基金青年和面上项目、国家重点研发计划课题、台达科教发展基金重点项目和企业应用项目多项。在IEEE Transaction on Power Electronics、中国电机工程学报等国内外学术刊物发表学术论文100余篇，其中以第一作者和通讯作者发表SCI收录论文35篇，授权发明专利20余项，专利成果转化2项。出版研究生教材《电力电子装置及系统的电磁兼容》入选中宣部“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划项目。获得国家科技进步二等奖、教育部科技进步一等奖等奖励。获得湖北省杰出青年基金、台达电力电子中达青年学者奖等。目前担任华中科技大学电能高密度转换全国重点实验室书记、中国电源学会电磁兼容专委会副主任和教育与培训工委会秘书长、IEEE P2956标准委员会副主席。