? ? ? ? 1月10日,2019年度國家科學技術獎在京揭曉。湘電股份子公司湘電風能有限公司與湖南大學、新疆金風科技股份有限公司、中車株洲電機有限公司、湖南工業(yè)大學聯(lián)合完成的《大型低速高效直驅(qū)永磁風力發(fā)電機關鍵技術及應用》獲得2019年度國家技術發(fā)明獎二等獎。

項目簡介

? ? ? ? 風能是重要的清潔能源,大力發(fā)展風電是國家的重要能源戰(zhàn)略。齒輪箱故障導致風電裝備發(fā)生安全事故、增加維護成本,嚴重影響風力發(fā)電的安全性和經(jīng)濟性。直驅(qū)永磁風電機組由風輪機直接驅(qū)動發(fā)電機,從根本上解決了齒輪箱引起的安全、維護等重大問題。
? ? ? ?項目立項之初,國內(nèi)尚無大型直驅(qū)風電機組技術,國外技術封鎖嚴密,存在三大難題:
1)直驅(qū)永磁發(fā)電機受到強陣風的直接沖擊,傳動鏈承受的載荷高達 107N.m,直驅(qū)傳動難度極大;
2)直驅(qū)永磁風力發(fā)電機阻力矩大,諧波含量復雜、混頻度高,機組低速啟動是重大難題;
3)機組在強氣流直接沖擊下引起轉(zhuǎn)子不對中,產(chǎn)生二倍和多倍轉(zhuǎn)頻混合的異常振動,且振幅受到負荷和轉(zhuǎn)速的影響,抑制難度極大。
面對難題,項目組如何創(chuàng)新??
?創(chuàng)造性提出大型直驅(qū)永磁風電機 “直驅(qū)傳動-超低速啟動-振動抑制”的發(fā)明思路。 ◆發(fā)明永磁風力發(fā)電機直驅(qū)傳動新結構。 ◆發(fā)明直驅(qū)永磁風力發(fā)電機齒槽轉(zhuǎn)矩抑制新方法。 ◆發(fā)明直驅(qū)永磁風力發(fā)電機抑振新技術。 ◆發(fā)明變流器控制下機組全工況設計方法,提出功率快速控制策略,突破大型風電機組制造、試驗等關鍵技術。

? ? ? ? 依托上述技術發(fā)明,研制出國內(nèi)首臺 2MW、3MW 和世界首臺 5MW 直驅(qū)永磁風電機組,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟與社會效益,促進了我國風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,形成了直驅(qū)永磁風電產(chǎn)業(yè)集群;大幅提升我國風力發(fā)電裝備研制能力,整體技術達到國際領先水平。

? ? ? ? 湘電風能以世界先進的直驅(qū)永磁技術和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,為市場提供高效可靠的風力發(fā)電機組和完善的風力發(fā)電系統(tǒng)解決方案,具有傳動部件少、噪聲小、效率高、電源質(zhì)量好、系統(tǒng)可靠、維護簡單等明顯優(yōu)勢,在國內(nèi)外市場得到了廣泛的應用,并不斷取得市場的新突破。