第一篇：2012國家自然科學基金地區(qū)科學基金項目申請書撰寫提綱

地區(qū)科學基金項目申請書撰寫提綱

地區(qū)科學基金項目是國家自然科學基金人才項目系列中快速發(fā)展的一個項目類型，支持特定地區(qū)的部分依托單位的科學技術人員在國家自然科學基金資助范圍內開展創(chuàng)新性的科學研究，培養(yǎng)和扶植該地區(qū)的科學技術人員，穩(wěn)定和凝聚優(yōu)秀人才，為區(qū)域創(chuàng)新體系建設與經濟、社會發(fā)展服務。

地區(qū)科學基金項目申請人應當具備以下條件：

（1）具有承擔基礎研究課題或者其他從事基礎研究的經歷；

（2）具有高級專業(yè)技術職務（職稱）或者具有博士學位，或者有2名與其研究領域相同、具有高級專業(yè)技術職務（職稱）的科學技術人員推薦。符合上述條件，隸屬于內蒙古自治區(qū)、寧夏回族自治區(qū)、青海省、新疆維吾爾自治區(qū)、西藏自治區(qū)、廣西壯族自治區(qū)、海南省、貴州省、江西省、云南省、甘肅省、延邊朝鮮族自治州的依托單位的科學技術人員，可以申請地區(qū)科學基金項目。

從2012年開始，將湖北省恩施土家族苗族自治州、湖南省湘西土家族苗族自治州、四川省涼山彝族自治州、四川省甘孜藏族自治州和四川省阿壩藏族自治州等5個少數(shù)民族自治州納入地區(qū)科學基金資助范圍。

上述地區(qū)的中央和中國人民解放軍所屬的依托單位及上述地區(qū)以外的科學技術人員，不得作為申請人申請地區(qū)科學基金項目，但可以作為主要參與者參與申請。正在攻讀研究生學位的人員不得申請地區(qū)科學基金項目，但在職人員經過導師同意可以通過其受聘單位申請。《條例》第十條第二款所列的科學技術人員不得申請地區(qū)科學基金項目。

地區(qū)科學基金項目申請、評審和管理機制與面上項目基本相同，其特點是在面上項目管理模式的基礎上，促進區(qū)域基礎研究人才的穩(wěn)定和成長。申請人應當按照地區(qū)科學基金項目申請書撰寫提綱撰寫申請書。地區(qū)科學基金項目的合作研究單位不得超過2個，資助期限為4年。

地區(qū)科學基金項目申請書由信息表格及報告正文兩部分構成。

一、信息表格：為計算機錄入專用表格，包括基本信息、項目組主要參與者和經費申請表三張表格，須按操作提示在指定的位置選擇或按要求輸入正確信息；經費申請表須按照《國家自然科學基金項目資助經費管理辦法》認真填寫，應保證信息準確清楚。

請申請人注意：項目批準資助后，申請書“基本信息”一頁的內容將在基金委網站或以其他適當形式向社會公開，凡涉及國家科學技術保密范圍和知識產權問題的內容不得寫入，項目依托單位須認真核查。必須寫入摘要中的保密內容應特殊聲明，并說明理由。有關聲明

和說明以書面形式作為附件隨同紙質申請書一并申報，內容保密的摘要因申請人未提交聲明而被公開的責任自負。

二、報告正文：參照以下提綱撰寫，要求內容翔實、清晰，層次分明，標題突出。

（一）立項依據(jù)與研究內容（4000-8000字）：

1.項目的立項依據(jù)（研究意義、國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析，需結合科學研究發(fā)展趨勢來論述科學意義；或結合國民經濟和社會發(fā)展中迫切需要解決的關鍵科技問題來論述其應用前景。附主要參考文獻目錄）

2.項目的研究內容、研究目標,以及擬解決的關鍵科學問題。（此部分為重點闡述內容）

3.擬采取的研究方案及可行性分析。（包括有關方法、技術路線、實驗手段、關鍵技術等說明）

4.本項目的特色與創(chuàng)新之處。

5.年度研究計劃及預期研究結果。（包括擬組織的重要學術交流活動、國際合作與交流計劃等）

（二）研究基礎與工作條件

1、工作基礎（與本項目相關的研究工作積累和已取得的研究工作成績）

2、工作條件（包括已具備的實驗條件，尚缺少的實驗條件和擬解決的途徑，包括利用國家實驗室、國家重點實驗室和部門開放實驗室等研究基地的計劃與落實情況）

3、申請人簡介（包括申請人和項目組主要參與者的學歷和研究工作簡歷，近期已發(fā)表與本項目有關的主要論著目錄和獲得學術獎勵情況及在本項目中承擔的任務。論著目錄要求詳細列出所有作者、論著題目、期刊名或出版社名、年、卷（期）、起止頁碼等；獎勵情況也須詳細列出全部受獎人員、獎勵名稱等級、授獎年等）

1）個人簡介（應包含本項目中承擔的任務）

2）大學開始受教育經歷

例：××年－××年，單位，院系所，學歷/學位，導師

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3）研究工作經歷

例：××年－××年，單位，院系所，職務

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4）科研成果

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4、承擔科研項目情況（申請人和項目組主要參與者正在承擔的科研項目情況，包括自然科學基金的項目，要注明項目的名稱和編號、經費來源、起止年月、與本項目的關系及負責的內容等）

5、完成自然科學基金項目情況（對申請人負責的前一個已結題科學基金項目（項目名稱及批準號）完成情況、后續(xù)研究進展及與本申請項目的關系加以詳細說明。另附該已結題項目研究工作總結摘要（限500字）和相關成果的詳細目錄）

（三）經費申請說明購置5萬元以上固定資產及設備等，須逐項說明與項目研究的直接相關性及必要性。

三、其他附件清單（附件材料復印后隨紙質《申請書》一并上交）（隨紙質申請書一同報送的附件清單，如：不具有高級專業(yè)技術

職務、同時也不具有博士學位的申請人應提供的推薦信；在職研究生申請項目的導師同意函等。在導師的同意函中，需要說明申請項目與學位論文的關系，承擔項目后的工作時間和條件保證等）

第二篇：國家自然科學基金申請書撰寫提綱

附件3：

國家自然科學基金申請書撰寫提綱

1、簡表

2、立項依據(jù)（P.3）

（l）既要介紹國外動態(tài)，更要介紹國內研究情況。

（2）國內情況應包括申請者自己的意見工作

（3）必須闡明申請人要從事本項研究的理由

（4）堅持“有所為，有所不為”的基本國策，填補空白不是立項依據(jù)

（5）主要參考文獻，包括國內、外的關鍵性研究工作都要有所顯示，注意時間性，不必像研究生的開題報告，列出一大堆文獻，但太少了也不合適，容易讓評審人誤認為您了解情況不夠。

3、研究方案

3.1研究目標、內容和擬解決的關鍵問題（P.4）

（l）研究目標應是解決科學問題和學術性問題

（2）研究內容要突出重點

（3）擬解決的關鍵問題要清楚

3.2研究方法、技術路線、實驗方案及可行性分析（P.5）

（1）研究方法、技術路線要具體、清晰

（2）“剽竊是少數(shù)”，應加強自我保護

（3）要從學術角度提出可行性分析

3.3本項目的創(chuàng)新之處（P.5）

（1）避免把“創(chuàng)新”擴大化

（2）要提出申請人的研究特色和新穎的學術思想

（3）不要泛泛地談學科交叉

（4）填補國內外空白不是創(chuàng)新和特色

（5）創(chuàng)新思想的產生

4、研究計劃及預期進展（P.6）

（1）研究計劃要有稍微具體一點

（2）預期進展可給出一個大致的設想

5、預期研究成果（P.6）

（1）預期研究成果要與研究目標相吻合（2）要有力度，有數(shù)量，更重質量

（3）正確理解專利的地位

（4）應用成果應以經濟、社會效益衡量

（5）擬培養(yǎng)的研究生

6、研究基礎（P.7、P.8）

（1）與本項目有關的工作積累和成績

（2）實驗條件

（3）申請人和主要成員的研究背景情況都要介紹

7、經費預算（P.9）

8、申請者正在承擔的其它研究項目（P.10）

9、申請者承擔國家自然科學基金資助項目情況（P.10、P.11）

第三篇：2 - 國家自然科學基金地區(qū)科學基金項目管理辦法

國家自然科學基金地區(qū)科學基金項目管理辦法

（2009年9月27日國家自然科學基金委員會委務會議通過）

第一章 總 則

第一條為了規(guī)范和加強國家自然科學基金地區(qū)科學基金項目（以下簡稱地區(qū)基金項目）管理，根據(jù)《國家自然科學基金條例》（以下簡稱《條例》），制定本辦法。

第二條地區(qū)基金項目支持內蒙古自治區(qū)、江西省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、貴州省、云南省、西藏自治區(qū)、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)和延邊朝鮮族自治州等地區(qū)部分依托單位的科學技術人員在國家自然科學基金資助范圍內開展創(chuàng)新性的科學研究，培養(yǎng)和扶植該地區(qū)的科學技術人員，穩(wěn)定和凝聚優(yōu)秀人才，為區(qū)域創(chuàng)新體系建設與經濟、社會發(fā)展服務。

第三條國家自然科學基金委員會（以下簡稱自然科學基金委）在地區(qū)基金項目管理過程中履行以下職責：

（一）制定并發(fā)布項目指南；

（二）受理項目申請；

（三）組織專家進行評審；

（四）批準資助項目；

（五）管理和監(jiān)督資助項目實施。

第四條地區(qū)基金項目的經費使用與管理，按照國家自然科學基金資助項目經費管理的有關規(guī)定執(zhí)行。

第二章 申請與評審

第五條自然科學基金委根據(jù)基金發(fā)展規(guī)劃、學科發(fā)展戰(zhàn)略和基金資助工作評估報告，在廣泛聽取意見和專家評審組論證的基礎上制定項目指南。項目指南應當在接收項目申請起始之日30日前公布。

第六條依托單位屬于地區(qū)基金項目資助范圍的，其科學技術人員具備下列條件可以申請地區(qū)基金項目：

（一）具有承擔基礎研究課題或者其他從事基礎研究的經歷；

（二）具有高級專業(yè)技術職務（職稱）或者具有博士學位，或者有2名與其研究領域相同、具有高級專業(yè)技術職務（職稱）的科學技術人員推薦。

正在攻讀研究生學位以及《條例》第十條第二款所列的科學技術人員不得申請地區(qū)基金項目，但在職攻讀研究生學位的人員經過導師同意可以通過其受聘依托單位申請。

第七條申請地區(qū)基金項目的數(shù)量應當符合下列要求：

（一）作為申請人同年申請地區(qū)基金項目限為1項；

（二）具有高級專業(yè)技術職務（職稱）的人員，當年申請或者參與申請的地區(qū)基金項目數(shù)，與作為負責人或者參與者正在承擔的地區(qū)基金項目數(shù)合計不得超過2項；

（三）不具有高級專業(yè)技術職務（職稱）的人員，作為項目負責人正在承擔地區(qū)基金項目的，不得申請；

（四）項目指南中對申請數(shù)量的限制。

第八條申請人應當是申請地區(qū)基金項目的實際負責人，限為1人。

參與者與申請人不是同一單位的，參與者所在單位視為合作研究單位，合作研究單位的數(shù)目不得超過2個。

地區(qū)基金項目研究期限一般為3年。

第九條申請人應當按照項目指南要求，通過依托單位提出書面申請。申請人應當對所提交的申請材料的真實性負責。

依托單位應當對申請材料的真實性和完整性進行審核，統(tǒng)一提交自然科學基金委。

申請人可以向自然科學基金委提供3名以內不適宜評審其項目申請的通訊評審專家名單。

第十條具有高級專業(yè)技術職務（職稱）的申請人或者參與者的單位有下列情況之一的，應當在申請時注明：

（一）同年申請或者參與申請各類項目的單位不一致的；

（二）與正在承擔的各類項目的單位不一致的。

第十一條自然科學基金委應當自項目申請截止之日起45日內完成對申請材料的初步審查。符合本辦法規(guī)定的，予以受理并公布申請人基本情況和依托單位名稱、申請項目名稱。有下列情形之一的，不予受理，通過依托單位書面通知申請人，并說明理由：

（一）申請人不符合本辦法規(guī)定條件的；

（二）申請材料不符合項目指南要求的；

（三）未在規(guī)定期限內提交申請的；

（四）申請人、參與者在不得申請或者參與申請國家自然科學基金資助的處罰期內的；

（五）依托單位在不得作為依托單位的處罰期內的。

第十二條自然科學基金委負責組織同行專家對受理的項目申請進行評審。項目評審程序包括通訊評審和會議評審。

第十三條評審專家對項目申請應當從科學價值、創(chuàng)新性、社會影響以及研究方案的可行性等方面進行獨立判斷和評價，提出評審意見。

評審專家提出評審意見時還應當考慮以下幾個方面：

（一）申請人和參與者的研究經歷；

（二）研究隊伍構成、研究基礎和相關的研究條件；

（三）研究內容與該地區(qū)經濟、社會與科技發(fā)展的關聯(lián)性；

（四）項目實施對該地區(qū)人才培養(yǎng)的預期效果；

（五）項目申請經費使用計劃的合理性。

第十四條對于已受理的項目申請，自然科學基金委應當根據(jù)申請書內容和有關評審要求從同行專家?guī)熘须S機選擇3名以上專家進行通訊評審。對內容相近的項目申請應當選擇同一組專家評審。

對于申請人提供的不適宜評審其項目申請的評審專家名單，自然科學基金委在選擇評審專家時應當根據(jù)實際情況予以考慮。

每份項目申請的有效評審意見不得少于3份。

第十五條通訊評審完成后，自然科學基金委應當組織專家對項目申請進行會議評審。會議評審專家應當來自專家評審組，必要時可以特邀其他專家參加會議評審。

自然科學基金委應當根據(jù)通訊評審情況對項目申請排序和分類，供會議評審專家評審時參考，同時還應當向會議評審專家提供資助計劃、項目申請書和通訊評審意見等評審材料。會議評審專家應當充分考慮通訊評審意見和資助計劃，結合區(qū)域發(fā)展需求對會議評審項目以無記名投票的方式表決，建議予以資助的項目應當以出席會議評審專家的過半數(shù)通過。

第十六條多數(shù)通訊評審專家認為不應當予以資助的項目，2名以上會議評審專家認為創(chuàng)新性強可以署名推薦。會議評審專家在充分聽取推薦意見的基礎上，應當以無記名投票的方式表決，建議予以資助的項目應當以出席會議評審專家的三分之二以上的多數(shù)通過。

第十七條自然科學基金委根據(jù)本辦法的規(guī)定和專家會議表決結果，決定予以資助的項目。

第十八條自然科學基金委決定予以資助的，應當根據(jù)專家評審意見以及資助額度等及時制作資助通知書，書面通知依托單位和申請人，并公布申請人基本情況以及依托單位名稱、申請項目名稱、資助額度等；決定不予資助的，應當及時書面通知申請人和依托單位，并說明理由。自然科學基金委應當整理專家評審意見，并向申請人和依托單位提供。

第十九條申請人對不予受理或者不予資助的決定不服的，可以自收到通知之日起15日內，向自然科學基金委提出書面復審申請。對評審專家的學術判斷有不同意見，不得作為提出復審申請的理由。

自然科學基金委應當按照有關規(guī)定對復審申請進行審查和處理。

第二十條地區(qū)基金項目評審執(zhí)行自然科學基金委項目評審回避與保密的有關規(guī)定。

第三章 實施與管理

第二十一條自然科學基金委應當公告予以資助項目的名稱以及依托單位名稱，公告期為5日。公告期滿視為依托單位和項目負責人收到資助通知。

依托單位應當組織項目負責人按照資助通知書的要求填寫項目計劃書（一式兩份），并在收到資助通知之日起20日內完成審核，提交自然科學基金委。

自然科學基金委應當自收到項目計劃書之日起30日內審核項目計劃書，并在核準后將其中1份返還依托單位。核準后的項目計劃書作為項目實施、經費撥付、檢查和結題的依據(jù)。

項目負責人除根據(jù)資助通知書要求對申請書內容進行調整外，不得對其他內容進行變更。逾期未提交項目計劃書且在規(guī)定期限內未說明理由的，視為放棄接受資助。

第二十二條項目負責人應當按照項目計劃書組織開展研究工作，做好資助項目實施情況的原始記錄，填寫項目進展報告。

依托單位應當審核項目進展報告并于次年1月15日前提交自然科學基金委。

第二十三條自然科學基金委應當審查提交的項目進展報告。對未按時提交的，責令其在10日內提交，并視情節(jié)按有關規(guī)定處理。

第二十四條自然科學基金委應當對地區(qū)基金項目的實施情況進行抽查。

第二十五條地區(qū)基金項目實施過程中，依托單位不得擅自變更項目負責人。

項目負責人有下列情形之一的，依托單位應當及時提出變更項目負責人或者終止項目實施的申請，報自然科學基金委批準；自然科學基金委也可以直接作出終止項目實施的決定：

（一）不再是依托單位科學技術人員的；

（二）不能繼續(xù)開展研究工作的；

（三）有剽竊他人科學研究成果或者在科學研究中有弄虛作假等行為的；

（四）調入的依托單位不屬于地區(qū)科學基金項目資助范圍的。

項目負責人調入另一依托單位工作的，經所在依托單位與原依托單位協(xié)商一致，由原依托單位提出變更依托單位的申請，報自然科學基金委批準。協(xié)商不一致的，自然科學基金委作出終止該項目負責人所負責的項目實施的決定。

第二十六條依托單位和項目負責人應當保證參與者的穩(wěn)定。

參與者不得擅自增加或者退出。由于客觀原因確實需要增加或者退出的，由項目負責人提出申請，經依托單位審核后報自然科學基金委批準。新增加的參與者應當符合本辦法第七條的要求。第二十七條項目負責人或者參與者變更單位以及增加參與者的，合作研究單位的數(shù)目應當符合本辦法第八條第二款的要求。

第二十八條項目實施過程中，研究內容或者研究計劃需要作出重大調整的，項目負責人應當及時提出申請，經依托單位審核后報自然科學基金委批準。

第二十九條由于客觀原因不能按期完成研究計劃的，項目負責人可以申請延期1次，申請延長的期限不得超過2年。

項目負責人應當于項目資助期限屆滿60日前提出延期申請，經依托單位審核后報自然科學基金委批準。

批準延期的項目在結題前應當按時提交項目進展報告。

第三十條發(fā)生本辦法第二十五條、第二十六條、第二十八條、第二十九條情形，自然科學基金委作出批準、不予批準和終止決定的，應當及時通知依托單位和項目負責人。

第三十一條自項目資助期滿之日起60日內，項目負責人應當撰寫結題報告、編制項目資助經費決算；取得研究成果的，應當同時提交研究成果報告。項目負責人應當對結題材料的真實性負責。

依托單位應當對結題材料的真實性和完整性進行審核，統(tǒng)一提交自然科學基金委。

對未按時提交結題報告和經費決算表的，自然科學基金委責令其在10日內提交，并視情節(jié)按有關規(guī)定處理。

第三十二條自然科學基金委應當自收到結題材料之日起90日內進行審查。對符合結題要求的，準予結題并書面通知依托單位和項目負責人。

有下列情況之一的，責令改正并視情節(jié)按有關規(guī)定處理：

（一）提交的結題報告材料不齊全或者手續(xù)不完備的；

（二）提交的資助經費決算手續(xù)不全或者不符合填報要求的；

（三）其他不符合自然科學基金委要求的情況。

第三十三條自然科學基金委應當公布準予結題項目的結題報告、研究成果報告和項目申請摘要。

第三十四條發(fā)表地區(qū)基金項目取得的研究成果，應當按照自然科學基金委成果管理的有關規(guī)定注明得到國家自然科學基金資助。

第三十五條地區(qū)基金項目研究形成的知識產權的歸屬、使用和轉移，按照國家有關法律、法規(guī)執(zhí)行。

第四章 附 則

第三十六條本辦法自2010年1月1日起施行。

第四篇：青年科學基金項目申請書撰寫提綱

青年科學基金項目申請書撰寫提綱

青年科學基金項目是國家自然科學基金人才項目系列的重要類型，支持青年科學技術人員在國家自然科學基金資助范圍內自主選題，開展基礎研究工作，培養(yǎng)青年科學技術人員獨立主持科研項目、進行創(chuàng)新研究的能力，激勵青年科學技術人員的創(chuàng)新思維，培育基礎研究后繼人才。

青年科學基金項目申請人應當具備以下條件：

1．具有從事基礎研究的經歷；

2．具有高級專業(yè)技術職務（職稱）或者具有博士學位，或者有2名與其研究領域相同、具有高級專業(yè)技術職務（職稱）的科學技術人員推薦；

3．申請當年1月1日未滿35周歲{1976年1月1日（含）以后出生}，女性申請人年齡限制為未滿40周歲{1971年1月1日（含）以后出生}。

符合上述條件、在職攻讀博士研究生學位的人員，經過導師同意可以通過其受聘單位申請，但在職攻讀碩士生學位的人員不得申請。作為負責人正在承擔或者承擔過青年科學基金項目的（包括批準研究期限1年的小額探索項目以及被終止或撤銷的項目），不得再次申請。青年科學基金項目申請、評審和管理機制與面上項目基本相同，重點評價申請人本人的創(chuàng)新潛力。申請人應當按照青年科學基金項目申請書撰寫提綱撰寫申請書。青年科學基金項目的合作研究單位不得超過2個，資助期限為3年。

申請青年科學基金項目使用統(tǒng)一格式的申請書，由信息表格及報告正文兩部分構成。

一、信息表格：為計算機錄入專用表格，包括基本信息、項目組主要參與者和經費申請表三張表格，須按操作提示在指定的位置選擇或按要求輸入正確信息；經費申請表須按照《國家自然科學基金項目資助經費管理辦法》認真填寫，應保證信息準確清楚。

請申請人注意：項目批準資助后，申請書中“基本信息”一頁的內容將在基金委網站、或以其他適當形式向社會公開，凡涉及國家科學技術保密范圍和知識產權問題的內容不得寫入，項目依托單位須認

真核查。必須寫入摘要中的保密內容應特殊聲明，并說明理由。有關聲明和說明以書面形式作為附件隨同紙質申請書一并申報，內容保密的摘要因申請人未提交聲明而被公開的責任自負。

二、報告正文：參照以下提綱撰寫，要求內容翔實、清晰，層次分明，標題突出。

（一）立項依據(jù)與研究內容（4000-8000字）：

1.項目的立項依據(jù)（研究意義、國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析，需結合科學研究發(fā)展趨勢來論述科學意義；或結合國民經濟和社會發(fā)展中迫切需要解決的關鍵科技問題來論述其應用前景。附主要參考文獻目錄）

2.項目的研究內容、研究目標,以及擬解決的關鍵科學問題。（此部分為重點闡述內容）

3.擬采取的研究方案及可行性分析。（包括有關方法、技術路線、實驗手段、關鍵技術等說明）

4.本項目的特色與創(chuàng)新之處。

5.研究計劃及預期研究結果。（包括擬組織的重要學術交流活動、國際合作與交流計劃等）

（二）研究基礎與工作條件

1、工作基礎（與本項目相關的研究工作積累和已取得的研究工作成績）

2、工作條件（包括已具備的實驗條件，尚缺少的實驗條件和擬解決的途徑，包括利用國家實驗室、國家重點實驗室和部門開放實驗室等研究基地的計劃與落實情況）

3、申請人簡介（包括申請人的學歷和研究工作簡歷，近期已發(fā)表與本項目有關的主要論著目錄和獲得學術獎勵情況。論著目錄要求

詳細列出所有作者、論著題目、期刊名或出版社名、年、卷（期）、起止頁碼等；獎勵情況也須詳細列出全部受獎人員、獎勵名稱等級、授獎年等）

4、承擔科研項目情況（申請人正在承擔或參加科研項目的情況，包括自然科學基金的項目。要注明項目的名稱和編號、經費來源、起止年月、與本項目的關系及負責的內容等）

5、完成自然科學基金項目情況（對申請人負責的前一個已結題科學基金項目（項目名稱及批準號）完成情況、后續(xù)研究進展及與本申請項目的關系加以詳細說明。另附該已結題項目研究工作總結摘要（限500字）和相關成果的詳細目錄）

（三）經費申請說明（要求購置5萬元以上固定資產及設備等，須逐項說明與項目研究的直接相關性及必要性）

三、其他附件清單（附件材料復印后隨紙質《申請書》一并提交）隨紙質申請書一同報送的附件清單，如：不具有高級專業(yè)技術職務、同時也不具有博士學位的申請人應提供的推薦信；在職研究生申請項目的導師同意函等。在導師的同意函中，需要說明申請項目與學位論文的關系，承擔項目后的工作時間和條件保證等。

第五篇：青年科學基金項目申請書撰寫提綱

基于數(shù)據(jù)的風力發(fā)電系統(tǒng)故障診斷關鍵技術研究

---基金項目申請書

1、項目的立項依據(jù)（研究意義、國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析，需結合科學研究發(fā)展趨勢來論述科學意義；或結合國民經濟和社會發(fā)展中迫切需要解決的關鍵科技問題來論述其應用前景。附主要參考文獻目錄）

本項目以提高風力發(fā)電系統(tǒng)安全性，降低成本為導向，利用風力發(fā)電系統(tǒng)的海量采集數(shù)據(jù)，研究基于數(shù)據(jù)的風力發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷理論，主要針對海量數(shù)據(jù)的預處理技術、基于實時在線數(shù)據(jù)的分割與模式識別、風力發(fā)電系統(tǒng)的集成故障診斷及預診斷理論等關鍵問題做深入研究。1.1 研究意義

風電能源是世界上發(fā)展最快的可再生能源，已經成為解決世界能源問題不可或缺的重要力量[1]。在我國，風力發(fā)電在電力系統(tǒng)中的比重在不斷增大，將在2020年實現(xiàn)15%的份額，成為繼火電、水電后的第三大能源[2]。然而隨著風力發(fā)電機組容量的不斷增長，系統(tǒng)結構日益復雜，不同部件之間耦合更加緊密，一個微小的故障可能傳播成災難性的大故障，引起風電機組停機，甚至直接導致風電機組損壞，造成巨大的經濟損失。如2004年Horns Rev海上風電場多臺風機出現(xiàn)電機失效故障，直接導致了其供應商該年近4000萬歐元的虧損。在實際的風電場運營過程中更換一根價值5000美元的軸承，導致超過25萬美元的維修費用，其中還不包括發(fā)電機組停機所帶來的發(fā)電量損失。有研究表明，目前風機的維護費用占總成本的25% ~ 30%[3]。對于一個運行超過20年的風機，其維護成本占整個風場成本的10-15%，海上風機的維修甚至達到20-25%[4]。

風力發(fā)電系統(tǒng)往往安裝在偏僻的、難以接近的或者氣候不適合人類長期逗留的地域，長期以來，一直采用計劃維修和事后維修的方式。計劃維修在運行2500小時或者5000小時后進行例行維護，無法全面及時地了解設備狀況；事后維修則更是維修工作曠日持久，損失重大。利用有效的設備監(jiān)測和故障診斷手段，能對風電機組運行中的各個參數(shù)進行連續(xù)監(jiān)測，實時獲取反映風電機組運行狀態(tài)的各種信息，在對各種信息進行分析處理后，給出設備運行的狀況報告和診斷結果，并根據(jù)診斷結果安排合適的檢修計劃，從而可減少約75%的設備事故率，降低25%-50%的維修費用，獲利投資比高達17:1，在大大提高風機的安全性的同時，有效降低風力發(fā)電的成本[5]。

故障診斷技術是為了適應現(xiàn)代工程需要而形成的一門多種學科交叉的應用型邊緣學科，經過40多年的飛速發(fā)展，已經建立了相對完整的理論體系，并逐漸跨入了實用化的時代[6]。當前的研究方法主要有三類：基于解析模型的方法、基于定性經驗知識的方法、基于數(shù)據(jù)驅動的方法[7]。基于解析模型的方法如參數(shù)估計法[8]、狀態(tài)估計法[9]、等價空間法[10]等，適用于能建模、有足夠傳感器的“信息充足”的系統(tǒng)，需要過程較精確的定量數(shù)學模型，而要建立過程的數(shù)學模型則必須要了解過程的機理結構。但是實際風力發(fā)電系統(tǒng)包括齒輪箱、驅動鏈、主軸、發(fā)電機、葉片等部件，由于風的隨機性，系統(tǒng)規(guī)模大，不確定性因素多，過程復雜，具有非線性、時變、變量耦合、時間相關性、間歇性等特性，難以建立精確的過程模型及故障模型[11]。基于定性經驗知識的方法如專家系統(tǒng)、符號有向圖等適用于不能建立機理模型，傳感器不充分的“信息缺乏”的系統(tǒng)，但其更適合具有較少輸入、輸出或狀態(tài)變量的系統(tǒng)，對于具有海量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)則使用成本過高[12]。風力發(fā)電系統(tǒng)時刻產生著反映過程運行機理和運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，這些海量數(shù)據(jù)通過監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）及多個傳感器，以簡便的方式進行儲存，數(shù)據(jù)中蘊含著風機狀態(tài)的各種信息，如溫度信息、振動信息、速度信息等。如果利用這些離線或在線數(shù)據(jù)，通過適當有效的分析與提取，將能夠在難于建立受控系統(tǒng)準確的機理模型條件下，實現(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)的故障監(jiān)測、識別與預測，完成風電系統(tǒng)的優(yōu)化控制與評價，這種基于數(shù)據(jù)驅動的故障檢測、診斷與辨識技術正處于學術界和工業(yè)界全面重視的階段，是一個熱門的研究領域[13]。因此本項目針對風力發(fā)電系統(tǒng)，研究基于數(shù)據(jù)的可靠的故障診斷技術，實時檢測風力發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)，進行其故障識別并提前預報，對推進風電市場化進程具有重大的現(xiàn)實意義，也體現(xiàn)了故障診斷技術的發(fā)展前沿。1.2 國內外研究現(xiàn)狀

在風電機組故障診斷領域，由于大規(guī)模風力發(fā)電技術起步較晚，且較長時間得不到各國政府的重視，因此發(fā)展較為緩慢。早期的風電機組大多采用計劃維修方式，設備運行到出現(xiàn)故障時才進行停機維修。隨著風電機組容量的增大，故障后維修造成了巨大的運營成本，使得預防性維修走入人們的視野。預防性維修是讓風電機組運行2500小時或5000小時后再進行常規(guī)維護。這種維修方式大多依賴技術人員長期積累的經驗，主觀成分較多，而且會有維修過剩和欠維修等情況出現(xiàn)[14]。

近幾年來隨著能源問題的突出，風力發(fā)電由于具有多種優(yōu)勢而引起了世界范圍的廣泛重視，風電產業(yè)隨之而蓬勃發(fā)展。風電機組故障診斷技術作為一種可以有效降低運營成本，提高設備可靠性的手段，逐漸引起了學術界的關注。風機的故障診斷是通過適當?shù)淖儞Q、處理，從狀態(tài)信號中提取與故障有關的特征信息，判斷風機當前狀態(tài)，診斷并隔離已發(fā)生的或將要

發(fā)生的嚴重影響系統(tǒng)性能的故障[15]。文獻[16]從風電機組的可靠性研究出發(fā)，指出了狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的必要性并提出了適用的診斷方法。文獻[17]總結了近年來學術界在風電機組故障診斷研究領域提出的各種新方法。Daneshi[18]則對其進行了補充，重點討論了風機狀態(tài)檢測和故障診斷中的電氣測量與信號分析方法。(1)風力發(fā)電系統(tǒng)故障診斷中故障檢測研究綜述

風力發(fā)電系統(tǒng)中，目前其典型的故障檢測方法是振動檢測[19]，通過在發(fā)電機、齒輪箱和主軸上安裝振動傳感器，基于風機的參數(shù)對故障狀態(tài)進行分類。假定變速發(fā)電機是線性的，Bennouna[20]針對雙饋風力發(fā)電機(DFIG)，實現(xiàn)發(fā)電機系統(tǒng)的異常參數(shù)檢測。文獻[21]通過雙饋感應發(fā)電機的測量電流實現(xiàn)了定子和轉子故障的有效診斷；Shahram[22]等通過測量網側變換器的電流實現(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)中電力電子器件的故障診斷。最近的文獻提出[23]，發(fā)電機是機電耦合設備，在不停機的情況下利用其輸出功率可以實現(xiàn)風機電氣和機械故障的監(jiān)測與識別。與傳統(tǒng)的振動監(jiān)測方法相比，該方法減少了傳感器的數(shù)量，降低了測量成本。但是在風機中，電力電子器件的存在導致測量信號的信噪比低，實際應用中所提出的技術存在大量問題[24]，為此文獻[25]提出了有效的解決方案。這種方法成本高，難實現(xiàn)，且由于風機總是運行于噪聲、電磁干擾等環(huán)境，故障信息混雜在大量干擾信號中，振動狀態(tài)的閾值很難確定，導致實際操作中會出現(xiàn)大量的誤報警[26]。(2)風力發(fā)電系統(tǒng)故障診斷中故障識別研究綜述

在風力發(fā)電系統(tǒng)的故障識別中最著名的方法是快速傅立葉變換（FFT）。迄今為止，大多數(shù)風力發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷均采用傅立葉變換，由于信號的非平穩(wěn)特性，它主要應用在定速風機的故障診斷中[27]，如文獻[28] 將ZFFT用于感應發(fā)電機，對風力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機振動進行了研究；文獻[29]討論了雙饋感應發(fā)電機的定子繞組短路故障的診斷，采用短時傅立葉變換或窗口傅立葉變換（STFT），從時間信號中計算得到光譜圖，用于分析風機轉子的不平衡和定子的短路故障。文獻[30]通過檢測一些統(tǒng)計量如均方根的變化進行齒輪箱故障的檢測，當其變化超過某一閾值時便可判定有故障出現(xiàn)。然而在不同的系統(tǒng)中該閾值亦不相同，很難確定其魯棒值。文獻[31]通過電機終端的功率譜密度來分析葉片的不平衡和缺陷(利用雙相干和歸一化雙譜技術)。由于風機的變速驅動，其電氣和機械信號在時域和頻域內都是非平穩(wěn)信號，極大地限制了頻譜分析法的使用。(3)風力發(fā)電系統(tǒng)故障診斷中數(shù)據(jù)處理研究綜述 小波變換具有多分辨率分析的特點，在時域和頻域都有表征信號局部特征信息的能力，是解決非平穩(wěn)振動信號的有用工具，小波包變換則能進一步實現(xiàn)對高頻信號的解耦。在文獻

[32]中，輸出功率的連續(xù)小波變換可用來監(jiān)測齒輪箱和發(fā)電機的主軸故障，同時也可以進行同步發(fā)電機的轉子不平衡和感應發(fā)電機的轉子電氣不平衡；文獻[33]對解調的電流信號實施離散小波變換，達到降噪和移去干擾的目的，最后利用某一特定層次的頻譜來診斷齒輪故障。Yang[34]和Huang[35]等采用小波神經網絡，對齒輪箱和永磁直驅式風力發(fā)電機的驅動鏈故障進行振動測量和譜分析，實現(xiàn)故障分類。由于軸承缺陷信息可以調制于定子電流中，考慮變速引起的軸承故障頻率變化，通過小波包變換監(jiān)測軸承缺陷。Watson[36]等采用FFT和小波變換技術利用功率信號檢測發(fā)電機轉子不平衡以及軸承故障。Durovic [37]用速度檢測短路繞組，并采用小波分析研究了繞組短路故障。文獻[38]對小波變換進行了改進，針對不同時頻結構采用不同類型的小波，提出了一種自適應Morlet小波濾波器進行齒輪箱斷齒的診斷；Wang[39]采用離散小波變換進行噪音消除，采用連續(xù)小波變換實現(xiàn)故障特征的提取，有效地實現(xiàn)了風力發(fā)電系統(tǒng)中驅動鏈的故障診斷。然而以上的研究中均假定小波系數(shù)是獨立分布的變量，事實上各子帶之間的小波系數(shù)在各分解層內部與分解層之間是具有一定的相關性的。

在國內，東北大學柴天佑院士、清華大學王桂增、蕭德云教授、周東華教授在故障診斷技術的研究與應用方面做出了重大貢獻；基于他們的研究成果，浙江大學、華北電力大學、上海交通大學等在風力發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷領域做了深入的研究工作。項目課題組多年來從事與風力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化控制及可靠性相關的研究，提出了基于分離原理的風力發(fā)電系統(tǒng)的雙頻環(huán)控制結構[40-45]在機電設備的故障診斷領域，針對一類非線性系統(tǒng)，基于神經網絡，提出了Wiener多故障檢測方法，相關研究成果發(fā)表在《計算機集成制造系統(tǒng)》、《東南大學學報》及《系統(tǒng)仿真學報》等刊物[46-48]。1.3 存在的問題

在最近的研究文獻中指出，采用譜分析和小波變換的故障診斷技術均歸屬于基于數(shù)據(jù)的方法，已經廣泛地應用到風力發(fā)電系統(tǒng)中，在其研究中仍存在以下待解決的關鍵問題：(1)風機是一個復雜的系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)不僅包含的變量多，而且各個變量間還存在著耦合作用。雖然數(shù)據(jù)的實時性得到了一定的保證，但是由于風力發(fā)電系統(tǒng)自身的特點，系統(tǒng)總是存在一定的延遲和滯后，在海量數(shù)據(jù)的收集和傳輸過程中，無法回避噪聲信號的影響。而隨著傳感器和檢測技術的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)源變得越來越龐大，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法過分強調了數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，忽視了數(shù)據(jù)所體現(xiàn)的主要知識。因此如何對所獲取的數(shù)據(jù)進行有效預處理，是實現(xiàn)故障診斷的基礎。

(2)離線歷史數(shù)據(jù)含有大量的系統(tǒng)運行機理知識和運行規(guī)律，而在線數(shù)據(jù)反映了最新的數(shù)據(jù)變化。目前的方法大都基于歷史數(shù)據(jù)進行分析，這對于復雜的風力發(fā)電系統(tǒng)而言阻礙了

診斷方法的實時更新。基于在線數(shù)據(jù)的分析理論是實現(xiàn)實時故障診斷與分類的關鍵。(3)在風力發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷的研究工作中，均為假設故障已知的情況，對于集成故障診斷及預診斷的有效策略并未涉及。從發(fā)展和經濟的角度考慮，實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)風力發(fā)電集成的故障診斷與預診斷具有光明的應用前景。

(4)將基于數(shù)據(jù)驅動的故障診斷技術應用到大型復雜的風力發(fā)電系統(tǒng)中去，以實現(xiàn)其工程化也是先進的故障診斷技術在實際應用中亟待解決的重要問題。

因此，本研究項目以提高風力發(fā)電系統(tǒng)安全性、降低其運行成本未目標，基于數(shù)據(jù)驅動思想，深入開展風力發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷的關鍵技術研究工作，以期促進風力發(fā)電系統(tǒng)故障診斷的智能化。主要包括三個方面的研究工作：（1）通過分析SCADA數(shù)據(jù)，研究海量數(shù)據(jù)的預處理技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的降噪、分類和特征提取，從而獲得有用的信息與知識，是故障診斷的重要基礎；（2）針對風力發(fā)電系統(tǒng)的非線性和非平穩(wěn)性，利用實時采集的數(shù)據(jù)變化，提出基于希爾伯特-黃變換(HHT)的模式識別算法，對獲得的數(shù)據(jù)進行特征歸約，根據(jù)分類任務評估每個屬性的貢獻或顯著性，提取診斷規(guī)則，對預處理后的故障信息進行屬性歸約；（3）將基于分析模型、基于經驗知識與基于數(shù)據(jù)的方法融合，構架風力發(fā)電系統(tǒng)故障診斷及預診斷方案，集成多個數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)系統(tǒng)級的故障診斷，并形成風力發(fā)電系統(tǒng)智能化故障診斷理論體系。主要參考文獻：

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2.1 研究內容

（1）故障檢測及數(shù)據(jù)處理算法研究

根據(jù)風力發(fā)電系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)動態(tài)性和噪聲多等特點，分析系統(tǒng)狀態(tài)的變化對測量數(shù)據(jù)序列的影響，考慮背景噪聲，提出一種基于輔助白噪聲經驗模式分解技術，利用正態(tài)分布白噪聲在經驗模式分解中具有的二進尺度分解特性，有效抑制常規(guī)經驗模式分解降噪算法中產生的模式混疊現(xiàn)象，對初始信號進行預處理，正確去除隨機噪聲干擾和奇異值，以實現(xiàn)對有效數(shù)據(jù)的篩選，完成故障的檢測。（2）數(shù)據(jù)分類與故障識別算法研究

根據(jù)風力發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)中狀態(tài)數(shù)據(jù)變量多、數(shù)據(jù)量巨大的特點，為了更好地挖掘潛在規(guī)律和進行時態(tài)模式預測，基于希爾伯特-黃變換(HHT)，研究數(shù)據(jù)的分類與在線數(shù)據(jù)分割算法，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)突變點的檢測，即系統(tǒng)異常行為的檢測，完成對數(shù)據(jù)屬性子類的選擇或特征規(guī)約，并對數(shù)據(jù)進行相關分析。（3）風力發(fā)電系統(tǒng)故障診斷的系統(tǒng)構建

在以上研究內容的基礎上，綜合基于解析模型、基于定性經驗知識和基于數(shù)據(jù)的故障診斷技術的優(yōu)勢，提出集成故障診斷方案，構建風力發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)級故障診斷系統(tǒng)架構。

2.2 研究目標

圍繞提高風力發(fā)電系統(tǒng)安全性、降低其運行成本的主題，基于數(shù)據(jù)驅動思想，分析風力發(fā)電系統(tǒng)海量SCADA數(shù)據(jù)，基于輔助白噪聲經驗模式分解方法，利用正態(tài)分布白噪聲在經驗模式分解中具有的二進尺度分解特性，研究數(shù)據(jù)的預處理方法，有效消除背景噪聲的影響；針對風力發(fā)電系統(tǒng)的非線性和非平穩(wěn)性，利用實時采集的數(shù)據(jù)變化，提出基于希爾伯特-黃變換(HHT)的模式識別算法，對獲得的數(shù)據(jù)進行特征歸約，根據(jù)分類任務評估每個屬性的貢獻或顯著性，提取診斷規(guī)則，對預處理后的故障信息進行屬性歸約；將基于分析模型、基于經驗知識與基于數(shù)據(jù)的方法融合，構架風力發(fā)電系統(tǒng)故障診斷方案，集成多個數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)系統(tǒng)級的故障診斷，并形成風力發(fā)電系統(tǒng)智能化故障診斷理論體系。總結研究結論，為有效實現(xiàn)風機的早期故障診斷與維護提供理論依據(jù)，從而為大大降低風力發(fā)電成本，極大地促進其工程化和民用化進程奠定堅實的基礎。

2.3 擬解決的關鍵問題

(1)海量實時和歷史數(shù)據(jù)的獲取，以及各故障信息在數(shù)據(jù)中的特征體現(xiàn)。

(2)風力發(fā)電系統(tǒng)集成故障診斷方法中，由于不同的傳感器具有不同的采樣速率，以及不同傳感器固有延遲和通信延遲，因此多源異步數(shù)據(jù)狀態(tài)/參數(shù)的融合估計問題。這也是本課題需要解決的關鍵問題之一。

3．擬采取的研究方案及可行性分析。（包括有關方法、技術路線、實驗手段、關鍵技術等說明）

基于數(shù)據(jù)的風力發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷過程如圖1所示：

歷史數(shù)據(jù)來自傳感器的海量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)預處理故障識別故障診斷與決策報警或維護

圖1 基于數(shù)據(jù)的風電系統(tǒng)故障診斷過程

(1)風的隨機性帶來傳感器測量數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，從而導致風力發(fā)電系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)動態(tài)性強、噪聲多、非平穩(wěn)特征明顯、蘊含著大量豐富的故障征兆信息。因此數(shù)據(jù)的降噪及預處理是大量傳感器數(shù)據(jù)處理中的重要步驟。課題組前期的研究成果“小波域空間自適應圖像消噪”[光學技術]指出，雖然小波變換技術在信號消噪中取得了廣泛應用，但是基于小波的非線性去噪值準則中，均假定了小波系數(shù)是獨立同分布變量，事實上各子帶的小波系數(shù)具有較強的相關性，這嚴重影響了小波理論的降噪效果。而經驗模式分解（EMD）是一種完全基于數(shù)據(jù)驅動的自適應分解方法，將信號從高頻至低頻分解為有限個具有物理意義的固有模式函數(shù)及趨勢項之和，在非平穩(wěn)信號分解和重構的降噪處理方面比小波等方法更為有效。課題通過引入正態(tài)分布的白噪聲在EMD中具有的二階時間分解特性及不同白噪聲序列對應的IMF之間的無關性，一方面為分析信號提供均勻的分解尺度，同時平滑脈沖干擾等異常事件，使異常事件模式在EMD分解過程中混入到白噪聲模式中，可以很大程度上抑制異常事件模式和信號振動固有模式的混疊，更好地凸現(xiàn)真實信號的特征。有望解決研究內容(1)。

(2)根據(jù)風機狀態(tài)數(shù)據(jù)變量多、數(shù)據(jù)量巨大的特點，同時考慮在線數(shù)據(jù)所體現(xiàn)的系統(tǒng)狀態(tài)變化，基于希爾伯特-黃變換(HHT)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的分類和在線分割。HHT是基于經驗分解的信號處理方法，與傅立葉和小波變換不同，它自適應將信號分解成本征模式函數(shù)(IMF)，IMF完全源于信號本身，非常適用于如風力發(fā)電系統(tǒng)等非線性和非平穩(wěn)的過程分析。基于給定訓練數(shù)據(jù)內部的等價類，發(fā)現(xiàn)不準確數(shù)據(jù)或噪聲數(shù)據(jù)內的結構聯(lián)系，對獲得的數(shù)據(jù)進行屬性子類選擇，即特征歸約，識別和刪除無助于給定訓練數(shù)據(jù)分類的屬性以及相關分析，根據(jù)分類任務評估每個屬性的貢獻或顯著性，提取診斷規(guī)則，對預處理后的故障信息進行屬性歸約，即根據(jù)診斷任務去除不相關的屬性，解決研究內容(2)。

(3)基于數(shù)據(jù)的風力發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷要求連續(xù)檢測各種故障信號以確保系統(tǒng)的不間斷運行，因此系統(tǒng)需要有足夠的靈活性以便針對不同的傳感器采用多種數(shù)據(jù)分析技術，實現(xiàn)多數(shù)據(jù)源和多模型的故障診斷任務。采用多信息融合技術，集成故障診斷的3大類方法以實現(xiàn)系統(tǒng)故障診斷的智能化，體現(xiàn)了目前基于數(shù)據(jù)的故障診斷技術的一個新的研究方向。由此，設計風力發(fā)電系統(tǒng)集成故障診斷方案如圖2所示：

解析模型的方法基于數(shù)據(jù)的方法基于知識的方法集成故障診斷方案確定決策層融合特征層融合數(shù)據(jù)層融合多源數(shù)據(jù)信息圖2 風力發(fā)電系統(tǒng)集成故障診斷方案

該方案中，故障診斷過程分為3層，即數(shù)據(jù)層、特征層和決策層。數(shù)據(jù)層對多速率傳感器的數(shù)據(jù)進行分析處理，對系統(tǒng)的狀態(tài)、參數(shù)進行融合估計，從中獲取診斷所需要的特征參數(shù)；特征層利用信號處理技術，對數(shù)據(jù)層的結果進行分析，實現(xiàn)特征提取；決策層針對不同的診斷對象，利用智能診斷技術做出最終的診斷結果。基于解析模型、數(shù)據(jù)和知識的3大類方法剛好對應于此數(shù)據(jù)級、特征級和決策級的3個功能層次，有效地實現(xiàn)了不同方法的集成。

(4)風力發(fā)電系統(tǒng)故障診斷的工程化。作為中國未來規(guī)劃中的7大主要風力發(fā)電區(qū)域之一，位于東部沿海的江蘇省具有較大的風力資源，并已規(guī)劃實現(xiàn)10GW的海上風力發(fā)電的容量，在2020年總的風力發(fā)電能源將達到281TWh。無錫市充分利用國家和江蘇省對風電產業(yè)的鼓勵政策，瞄準國際風電產業(yè)的前沿，以建成全國和江蘇省風電產業(yè)的集聚區(qū)和國內

風電裝備研發(fā)檢測中心為目標，加大對風電產業(yè)的投入，在大力扶持風電企業(yè)的同時，充分發(fā)揮以江南大學等重點在錫高等院校和科研院所的作用，深化拓展產學研的全面合作，建立了江南大學“綠色能源”重點實驗室，為本項目的工程化奠定了堅實的基礎。

4．本項目的特色與創(chuàng)新之處。

(1)隨著風場規(guī)模的不斷擴大，風力發(fā)電系統(tǒng)越來越復雜，傳統(tǒng)的基于模型的故障診斷技術變得越來越困難。但是風場通過各種傳感器獲得了海量風機運行數(shù)據(jù)。基于海量數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)驅動思想，實現(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷是本課題的特色之一。

(2)通過引入正態(tài)分布的白噪聲在EMD中具有的二階時間分解特性及不同白噪聲序列對應的IMF之間的無關性，提出基于輔助白噪聲的經驗模式分解技術，很大程度上抑制異常事件模式和信號振動固有模式的混疊，更好地凸現(xiàn)真實信號的特征。這是本課題的特色之二。

(3)采用多信息融合技術，集成故障診斷的3大類方法以實現(xiàn)系統(tǒng)故障診斷的智能化，體現(xiàn)了目前基于數(shù)據(jù)的故障診斷技術的一個新的研究方向，是本課題的特色之三。

5．研究計劃及預期研究結果。（包括擬組織的重要學術交流活動、國際合作與交流計劃等）

5.1 研究計劃

2012

1月-6月:

查閱有關資料，在以往研究和文獻的基礎上，搜集風電場的大量傳感器數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進 行整理、分類。

7月-12月: 研究基于輔助白噪聲經驗模式分解技術，并完成數(shù)據(jù)的降噪預處理，為后續(xù)工作打下基礎。計劃安排2人次國內學術交流。

2013

1月-6月:

在上述工作基礎上，基于希爾伯特-黃變換(HHT)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的分類和在線分割。并將其用于風電系統(tǒng)海量傳感器時間序列數(shù)據(jù)的特征規(guī)約，提取診斷規(guī)則。

7月-12月:

研究基于約束的數(shù)據(jù)挖掘技術并將之應用到風電系統(tǒng)，對異常數(shù)據(jù)模式進行挖掘，實現(xiàn)風電系統(tǒng)的故障識別。安排國際學術交流活動1人次，國內學術交流1人次。

2014

1月-6月:

融合基于模型、基于數(shù)據(jù)和基于知識的方法，構建集成故障診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)故障決策與

預報，并進行工程化研究。

7月-12月: 總結研究成果。安排國際或國內學術交流活動1人次，撰寫項目總結報告。

5.2 預期研究成果

(1)提出基于輔助白噪聲經驗模式分解技術，并實現(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)的降噪處理，提純數(shù)據(jù)。

(2)采用希爾伯特-黃變換(HHT)理論完成風力發(fā)電系統(tǒng)傳感器時間序列數(shù)據(jù)的特征規(guī)約，并提取診斷 規(guī)則。

(3)提出風力發(fā)電系統(tǒng)集成的故障診斷及預診斷策略，實現(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)的故障決策及預報。

(4)在國內外重要學術刊物上發(fā)表相關研究論文6-8篇，申報國家發(fā)明專利1 項，培養(yǎng)研究生6人。