为进一步加强我院科技教育工作，促进学生科学实创精神的全过程培养，电气工程学院于5月下旬成功举办第十六届“电力杯”学生学术科技作品大赛。在山大电力以及学院领导和老师的大力支持下，本届大赛在总结往届经验的基础上积极创新，得到了老师和同学们的广泛认可和积极参与，共吸引24支队伍参加，经过初赛评选和决赛答辩，最终3组作品获得一等奖，6组作品获得二等奖，7组作品获得三等奖。
接下来，跟随我们的脚步，让我们一起来回顾一下获得一、二等奖的优秀作品吧！
一 研究生指定命题一等奖
Comtrade录波文件格式的信号分析软件
本软件能够读取电力系统录波装置产生的Comtrade录波文件，并实现模拟量波形的数据对齐，通过改进的直轴电流差动判断算法，软件能够准确判断故障通道，即使在高阻故障穿越型电流情况下也能可靠动作。软件提供了录波数据的图形化展示功能，使用户能够直观地观察故障波形，并准确判断故障发生、切除、重合以及再次切除的具体时刻。项目在满足题目基本要求的基础上，增加了两项创新点：基于小波变换的故障自同步算法和改进直轴电流差动保护算法，显著提升了软件的性能和实用性。
二 本科生自由命题一等奖
基于卡尔曼滤波的火箭姿态控制系统
项目采用了ESP32平台作为微控制器单元(MCU)，通过控制舵机来模拟火箭的空气动力控制过程，从而实现对火箭飞行姿态的调整。此外，项目还考虑了空气动力学、推力矢量控制和喷气控制等多个影响火箭行业的方面，以确保火箭的稳定飞行。通过不断的技术创新和系统优化，本设计进一步提升了火箭姿态控制的精度，获得了较好的控制效果。
三 研究生组自由命题一等奖
起发一体机用永磁无刷电机的设计与优化
本设计成功将单转子单定子的轴向磁通永磁无刷电机（AFPM）应用于ISG系统中，实现了电机的紧凑高效设计。采用的三段阶梯形永磁体大幅降低了涡流损耗，而多目标优化设计则提升了电机的功率密度。力学分析和流热场结果证明了所提出风冷结构的高效性能。样机试验的成功进一步验证了设计方案的可行性和可靠性。
四 研究生组指定命题二等奖
基于MPU6050的摆球姿态检测装置
本作品研究MPU6050空间运动传感器芯片的工作原理，最终实现通过MPU6050空间运动传感器来测量摆球（摆线长为1.0米）实时的速度、加速度、位移以及摆动频率信息，并将计算结果显示到OLED屏幕上。本作品能够准确测量物体的实时加速度、速度、位移和频率等物理量，具有重要现实意义，能够为运动训练、设备调试和科学研究提供重要数据，帮助用户优化性能和提高精确度。
五 本科生自由命题二等奖
基于Arduino的RGB炫彩智能花盆
通过将传感器收集到的数据进行分析和处理，根据正常生态系统所具有的光照、温度、湿度、水分等参数，判断花盆生态系统是否处于稳态，并对数据进行计算、统计和显示。本设计通过编写算法进行参数判定并根据判定结果在显示屏上显示不同的字符。在Appinventor平台上制作了与作品配套的App。通过HC-06蓝牙模块，可以实时地显示传感器测得的各项数据，并通过文本框发送指令，达到远程控制的效果。
六 研究生自由命题二等奖
适用于绿色建筑的光储集电装备
本作品设备是一个适用于绿色建筑的光储直柔建筑节能装备。光伏阵列输出经boost变换器与直流母线相连。直流母线经三相逆变器和升压变压器与电网相连。储能经双向DC-DC变换器与直流母线相连，配合光伏功率进行波动，维持直流母线功率恒定。直流母线可直接经buck降压变换器接出，可供电动汽车等直流负载充电使用。
新能源电动汽车用永磁电机温度场快速精确计算系统
本作品通过对永磁电机的损耗进行快速准确计算，尤其是铁损和永磁体涡损，来预测电机的全局温度分布和热点，从而有效预防因温度过高引起的绝缘破损、绕组短路、永磁体退磁和材料变形等问题。研究采用了磁场分析模型和改进的有限差分法，结合复杂部件等效和热子域模型，提高了计算效率和精度。
综合能源系统精细化建模仿真工具箱
本作品Toolbox基于综合能源系统各个环节的机理数学方程搭建仿真模型形成精细化模型库，可以实现综合能源精细化建模；其次基于Simulink仿真环境开发了友好的用户使用界面；同时，以模型库为基础，开发了多功能仿真运算模块，可实现系统的离线仿真及实时仿真。工具箱的稳态仿真在已有功能的基础上做出了四点改进，同时增加了日内校正和日前调度功能。
移相调制型双有源桥变换拓扑簇连续集简化模型预测控制及其噪声容限提升策略
本研究首先建立多拓扑结构的统一简化模型，对简化模型迭代校正，最终提出了一种简单可行的采样噪声抑制策略。将预测模型线性化处理，并采用卡尔曼滤波算法对线性简化模型进行实时校正。对于最优控制量的求解，采用两步长预测控制，并对预测模型中部分未知参数进行最优估计，克服了传统单步长模型预测控制下存在的控制器计算延迟问题。在噪声容限能力提升方面，重构了预测模型，引入噪声容限系数，通过增大噪声容限系数实现了对采样噪声的有效抑制。
本次“电力杯”比赛的圆满落幕，为同学们搭建了一个展示个人才华、锻炼专业技能、促进知识交流的舞台。不仅锻炼了大家的实际操作能力和解决复杂问题的能力，也显著提升了学校在学术研究和技术创新方面的影响力。未来，“电力杯”学生学术科技作品大赛将继续追求卓越，不断优化和创新，迈向更高的发展水平。我们期待着在下一个夏天，“电力杯”能与大家再次相聚，共同迎接新的挑战和机遇！
