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新能源高占比發展下傳統同步機組與風光新能源機組呈現“此消彼長”趨勢，電力平衡面臨“保供應、促消納”的兩難局面。因此，迫切需要研究面向新型電力系統的電網智能調度與可視化預警關鍵技術，保障電網安全可靠供電和新能源最大化消納，助推碳達峰目標順利實現。 該成果實現了面向新型電力系統的電網智能調度與可視化預警應用的信息融合、智能告警、動態監視、海量數據閱讀、超實時仿真和高性能計算、基于人工智能的電網安全穩定分析、虛擬現實、基于圖數據庫的人-機交互等功能，為新型電力系統電網調度員提供了一個準確及時掌握電網實時運行態勢的分析決策工具，實現調度員對調度計劃方案的智能互動決策以及電網風險的實時可視化預警。 該技術實現了傳統電網調度模式向智能性電網調度模式轉換，可廣泛應用于電網、電力公司調度及區域控制中心等機構，在實現電力系統安全可靠運行的同時，促進高比例新能源最大化消納和保障電力可靠供應。同時，該系統不但可應用于實時運行管理，而且還可應用在規劃、交易、營銷等新型電力系統生產管理的不同領域。該成果已在四川省電力公司、中國南方電網等30余家單位機構投入使用，產生了良好的經濟和社會效益。 圖1 基于大數據的電網運行行為識別及可視化顯示 圖2 多源信息融合的電網環境監測可視化

微型飛行器小體積、輕質量、高機動，能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，在國民經濟領域擁有廣泛應用前景。然而，此類飛行器普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，其飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。 為了解決上述難題，北航科研團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。 該飛行器主要由靜電發動機和超輕質高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優勢，首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行。 靜電發動機的核心是靜電電機，它是一種依靠靜子和轉子間的庫侖力來產生連續旋轉運動的新型微型電機，具備結構簡單和無需繞組的優勢，其高電壓（千伏級）、低電流（微安級）的工作特性也使其在工作過程中發熱少且無明顯紅外特征。相比傳統電磁電機，靜電電機表現出了顛覆式的效率和功耗特性，在小質量（5克以內）情況下，其能量轉化效率可達傳統電磁電機的10倍以上，產生相同升力所需功耗僅為電磁電機的1/10以內，因此即便采用小尺寸太陽能電池，也可以為微型飛行器提供飛行所需功率。 電機雖然效率高、功耗低，但仍需要千伏級高壓電流來驅動，然而傳統高壓電源由于體積和重量過大，無法搭載在微型飛行器上。因此團隊還針對飛行應用場景，研制了千伏級超輕質高壓電源，主要包括太陽能電池和升壓電路兩部分，其中升壓電路可以在1.21克的重量下，將太陽能（或鋰電池）輸入的低壓直流電，轉換為4 - 9千伏的高壓直流電，相比美國斯坦福大學研發的同類技術升壓比提高了92%。 在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，本項目研發出的飛行器整機僅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克），尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的1/10和1/600。更進一步，團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。

中國發明專利ZL202110169888.1：采用蒸汽誘導相分離與分步噴涂技術相結合的方法制備三維網孔結構、超疏水的復合膜，壓降低于100Pa、水接觸角大于150°，因而高透氣且易于自清潔，所負載納米材料可實現同步殺菌滅毒，可應用于拔插式重復利用空氣凈化濾芯。

目前主流的抗菌膜制備方法是在基膜表面接枝抗菌物質，常用的抗菌材料包括氧化石墨烯、碳納米管、抗菌聚合物、金屬離子等，但這些材料普遍存在著接枝方式復雜，且對環境有危害的缺陷。相比而言，季銨鹽類抗菌劑具有抗菌效果好，環境友好等特點，目前水溶性的小分子或高分子季銨鹽抗菌劑已經廣泛應用于水處理、食品、醫療衛生和包裝材料等領域。然而，將季銨化合物直接接枝到膜表面所制備的抗菌膜仍存在制備流程復雜，成本較高等問題，這也使得目前開發的大部分季銨鹽功能膜無法大規模應用于實際水處理系統。因此，為解決以上問題，開發新型親水抗菌功膜的制備方法是目前業內所亟需的。 本成果中提出的制備方法將氯甲基化聚合物制備為中空纖維多孔膜，并制作為管殼式膜組件，之后采用過濾操作模式直接將叔胺化合物接枝到組件中的中空纖維膜絲上，從而制備出具有優良抗菌性能的季銨化功能膜組件。該制備方法簡單便捷，且接枝穩定性高，適合長期大規模應用于實際膜法水處理體系中，且制備的超濾膜具有良好的親水性和抗菌性。抗菌膜制備簡單便捷，常溫常壓過濾操作即可完成接枝，且接枝穩定性高，成本低，對水體中微生物去除率99.9%以上，尤其能抑制微生物在膜上（內外表面，孔道壁面）生長。 圖1.性能參數

1. 痛點問題 本項成果涉及新型疫苗的設計與應用，具體涉及生物大分子藥物及疫苗的研發過程中的抗原精準設計。 2. 解決方案 基于AI的大分子藥物及疫苗抗原設計。