PDF《2019 年度湖南省科技进步奖拟提名公示项目》

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2019 年度湖南省科技进步奖拟提名公示项目

一、项目名称:大功率风力发电机性能试验技术

二、申报单位:湖南工程学院,湘潭牵引电气设备研究所有限公司, 湘电风能有限公司

三、提名意见: 针对大功率风力发电机性能试验技术,在国家发展和改革委员会项目 国 家能源风力发电机研发(实验)中心建设(发改投资[2010]1845 号) 、湖 南省自然科学基金项目 混合动力挖掘机轴系扭振机理与实验研究 (14JJ5006) 支持下,运用理论分析、仿真研究与试验研究相结合的方法,开展了大功率风 力发电机全功率范围运行过程中电气、温度、振动参数的测试方法研究,发明 了不同风况下大功率风力发电机全功率范围内叶轮转矩模拟技术、无拖动电机 情况下双绕组回馈式大功率风力发电机全功率温升性能试验技术,投资

8680 万 元研制了国内首套 3.

6-7MW 直驱永磁风力发电机试验平台和 3.6-5MW 双馈风力 发电机试验平台,显著提高了我国大功率风力发电机性能试验技术水平,提升 了我国风电产业的国际竞争力. 同意提名湖南科技进步奖二等奖.

四、项目简介:

2010 年以前,国内风力发电机制造企业均不能在室内开展 2MW 及以上大功 率风力发电机组性能试验研究,严重制约了国产大功率风力发电机的技术水平. 为了系统掌握大功率风力发电机性能试验技术,提升我国风电产业的自主创新 能力,在国家发展和改革委员会项目 国家能源风力发电机研发(实验)中心 建设(发改投资[2010]1845 号) 、湖南省自然科学基金项目 混合动力挖 掘机轴系扭振机理与实验研究(14JJ5006) 支持下,湖南工程学院、湘潭牵 引电气设备研究所有限公司、湘电风能有限公司开展联合攻关,深入研究了大 功率风力发电机全功率范围运行过程中电气、温度、振动参数的测试方法,并 取得如下创新成果: (1)发明了不同风况下大功率风力发电机全功率范围内叶轮转矩模拟技 术.采用与被试风力发电机同功率的电动机作为动力源,通过变频器控制电动 机的转速模拟风力发电机的工作转速,通过控制风力发电机的输出转矩模拟风 力发电机的叶轮转矩,风力发电机的工作转速和输出转矩可以在全功率范围内 连续调节,从而实现了不同风况下大功率风力发电机叶轮转矩模拟. (2)发明了无拖动电机情况下双绕组回馈式大功率风力发电机全功率温升 性能试验技术.将双绕组永磁风力发电机用工装支撑起来,将一套绕组(1#) 作为电动机接入拖动变频器,另一套绕组(2#)接入上网变频器.先对电机的

2 1#绕组进行静态辨识获取风力发电机的额定工作参数,然后通过拖动变频器驱 动风力发电机,当风力发电机的转速达到额定转速时,2#绕组通过连接的变频 器上网实现加载,从而实现了无拖动电机情况下双绕组回馈式大功率风力发电 机全功率温升性能试验. (3)研制了国内首套 3.6-7MW 直驱永磁风力发电机试验平台和 3.6-5MW 双 馈风力发电机试验平台.直驱永磁风力发电机试验平台主要由变频电源、宽频 测量系统、控制系统、风力模拟系统、状态监控系统、齿槽力矩测试系统、靠 试工装等组成,可以开展双机对靠 3.6MW 全功率性能试验,双绕组发电机单机 7MW 全功率性能试验. 双馈风力发电机试验平台主要由拖动系统、 发电机及并网、 电量测量、试验台系统等组成,可以开展中、高压双馈风力发电机 5MW 全功率 性能试验. 项目已授权国家发明专利