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[00743302]直驱永磁风力发电机与控制技术及其工程应用

交易价格: 面议

所属行业: 发电机

类型: 非专利

交易方式: 资料待完善

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服务承诺
产权明晰
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对所交付的所有资料进行保密
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技术详细介绍

该项目属于动力与电气工程技术领域。直驱永磁风力发电技术具有直接驱动、高效、高可靠性等显著特点,是并网风力发电技术的发展趋势,近十年来发展迅速。兆瓦级低速永磁发电机是直驱永磁风力发电机组的核心部件。由于发电机结构尺寸大、通过变流器并网运行,因此电磁设计理论和模型、结构设计和优化、关键制造工艺和高性能的控制是制约其发展的技术瓶颈,也是急需突破和解决的重大技术难题。针对上述问题,项目组在“十一五”国家科技支撑计划、国家自然科学基金和湖南省科技重大专项等项目的支持下,历经8年,重点对变流器控制下直驱永磁风力发电机的设计理论、结构设计和制造工艺及其变流器控制等关键技术进行了攻关,取得的主要突破和创新性成果有:提出了以变流器参数和电机矢量控制策略为约束条件的永磁风力发电机的设计理论和方法,突破了传统同步发电机基于工频电网约束条件设计方法的局限性,实现了发电机与变流器的参数优化匹配;提出了直驱永磁风力发电机重复齿槽单元概念和相应的齿槽转矩削弱方法。相比传统方法,拓宽了发电机高效运行范围,效率提高1.5%,有效材料消耗降低10%,齿槽转矩降低15%。创新设计了直驱永磁风力发电机单支撑主轴承结构及其装配平台、自然风冷系统、硅钢叠片盒式磁钢装配结构,建立了国内容量最大的直驱永磁风力发电机测试平台(8MW),攻克了发电机总体结构设计及装配、磁钢装配、通风散热和满功率性能测试等重大技术难题。提出了基于比例谐振控制器的控制方法,有效抑制了发电机定子谐波电流;提出了零序电流闭环的控制策略,有效降低了网侧变流器并联环流;提出了正负序同步坐标变换下电网正负序电压分别定向的矢量控制策略,实现了发电机在电网电压不对称故障下的穿越运行。相比比例积分控制方法,有效降低变流器环流和发电机电流谐波。项目建成国内首个兆瓦级直驱永磁风力发电机设计、生产和测试体系。研制出具有自主知识产权的国内首台2MW直驱永磁风力发电机及其并网变流装置,并实现了大规模并网发电,研制出5MW直驱永磁风力发电机。项目研究成果获得国家授权发明专利7项,其它知识产权8项,主持制订国家标准2项,发表论文60多篇,出版专著1部;自2007年以来,累计销售2MW直驱永磁风力发电机组2100多台套,在全国90多个风场累计装机1908台套。近3年,新增销售收入122亿元,新增利润9.9亿元,新增税收5.3亿元。项目成果经专家鉴定,认为2MW直驱永磁风力发电机“在设计制造、运行性能、可靠性等方面达到了同类产品的国际先进水平”;直驱永磁风力发电技术“整体技术达到国际先进水平,一体化设计技术居国际领先”,相关成果获得2010年度湖南省科技进步一等奖。项目极大的推动了中国风电行业的发展和直驱永磁风力发电技术领域的科技进步,在新能源利用和节能减排方面发挥了重大作用。
该项目属于动力与电气工程技术领域。直驱永磁风力发电技术具有直接驱动、高效、高可靠性等显著特点,是并网风力发电技术的发展趋势,近十年来发展迅速。兆瓦级低速永磁发电机是直驱永磁风力发电机组的核心部件。由于发电机结构尺寸大、通过变流器并网运行,因此电磁设计理论和模型、结构设计和优化、关键制造工艺和高性能的控制是制约其发展的技术瓶颈,也是急需突破和解决的重大技术难题。针对上述问题,项目组在“十一五”国家科技支撑计划、国家自然科学基金和湖南省科技重大专项等项目的支持下,历经8年,重点对变流器控制下直驱永磁风力发电机的设计理论、结构设计和制造工艺及其变流器控制等关键技术进行了攻关,取得的主要突破和创新性成果有:提出了以变流器参数和电机矢量控制策略为约束条件的永磁风力发电机的设计理论和方法,突破了传统同步发电机基于工频电网约束条件设计方法的局限性,实现了发电机与变流器的参数优化匹配;提出了直驱永磁风力发电机重复齿槽单元概念和相应的齿槽转矩削弱方法。相比传统方法,拓宽了发电机高效运行范围,效率提高1.5%,有效材料消耗降低10%,齿槽转矩降低15%。创新设计了直驱永磁风力发电机单支撑主轴承结构及其装配平台、自然风冷系统、硅钢叠片盒式磁钢装配结构,建立了国内容量最大的直驱永磁风力发电机测试平台(8MW),攻克了发电机总体结构设计及装配、磁钢装配、通风散热和满功率性能测试等重大技术难题。提出了基于比例谐振控制器的控制方法,有效抑制了发电机定子谐波电流;提出了零序电流闭环的控制策略,有效降低了网侧变流器并联环流;提出了正负序同步坐标变换下电网正负序电压分别定向的矢量控制策略,实现了发电机在电网电压不对称故障下的穿越运行。相比比例积分控制方法,有效降低变流器环流和发电机电流谐波。项目建成国内首个兆瓦级直驱永磁风力发电机设计、生产和测试体系。研制出具有自主知识产权的国内首台2MW直驱永磁风力发电机及其并网变流装置,并实现了大规模并网发电,研制出5MW直驱永磁风力发电机。项目研究成果获得国家授权发明专利7项,其它知识产权8项,主持制订国家标准2项,发表论文60多篇,出版专著1部;自2007年以来,累计销售2MW直驱永磁风力发电机组2100多台套,在全国90多个风场累计装机1908台套。近3年,新增销售收入122亿元,新增利润9.9亿元,新增税收5.3亿元。项目成果经专家鉴定,认为2MW直驱永磁风力发电机“在设计制造、运行性能、可靠性等方面达到了同类产品的国际先进水平”;直驱永磁风力发电技术“整体技术达到国际先进水平,一体化设计技术居国际领先”,相关成果获得2010年度湖南省科技进步一等奖。项目极大的推动了中国风电行业的发展和直驱永磁风力发电技术领域的科技进步,在新能源利用和节能减排方面发挥了重大作用。

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