项目概况:
为了掌握风力发电机组的关键技术和实现风电产业的可持续发展,满足大型风力发电机组的设计、测试、验证、认证等一系列活动,建设大型风力发电机组传动系统实验平台是必由之路。受发改委和北京市科委的委托,中国科学院电工研究所对实验平台的需求分析与技术选择做了详细调研并出具了可行性研究报告。建设公共风电机组试验平台,将有效的解决风电机组传动链这个薄弱环节,将进行有效的工程化验证主要零部件及传动链,同时也是验证新机型主要的零部件检测试验平台,加快风力发电技术从试验阶段到实用阶段过程,降低技术与市场风险,使风力发电行业走上健康、快速的发展道路。
技术创新性:
1、大功率变频器:采用空间电压矢量控制的正弦波PWM技术、变压器隔离、功率单元串联的交-直-交直接高压方式。输入端采用移相变压器多重化技术,输入
电流谐波小;
2、可调节地基平台:主要用于调节被测齿轮箱和发电机的水平和垂直方向,保证系统处于同一个平面。
3、控制系统:主要实现正常运行控制、参数监测及监控以及安全保护及处理等三大功能。包括整机运行控制、变速运行控制、变桨距控制以及监控系统等。
4、液压机构:主要用来加载功能。当被测系统进行加载测试时,通过液压机构的调节来实现加载功能。
主要应用范围:
大型风力发电机组传动系统公共实验平台的主要作用是通过模拟实际风力发电机组的运行状况,为大功率变速恒频风力发电机组的研制提供地面实验平台和模拟平台。大型风力发电机组类型主要包括双馈型、直驱型以及混合型等风力发电机组。建设的公共实验平台同时可以对双馈型、直接驱动型、混合型等几种主流机型传动系统进行地面实验。传动系统实验平台主要应用范围为:
(一)零部件试验
1.发电机:高速发电机试验和常规实验
2.齿轮箱:空载试验、性能试验、空载功率损耗测试、耐久性试验
3.控制系统:模拟试验
4.变流器:全功率试验和变流器效率及温升
(二)传动链测试
1.湍流风速仿真试验
2.暂态载荷试验
3.振动性能检测
4.驱动链耐久性实验
(三)整机测试
1.对电网影响的研究
2.噪声检测
3.抗电磁干扰性检测
市场情况:
在国外,美国国家可再生能源实验室、丹麦国家风能研究中心、德国风能研究所等机构均先后建立起了风电传动系统实验平台,用于叶片结构性测试,包括叶片的应力、疲劳度、振动的测试。美国国家风能中心还建设了风力机测试基地,为生产厂商测试他们的风力机。
我们拟采取类似的方法,针对整个风电行业来提高传动系统关键零部件质量和可靠性、风力机设计以及检测认证体系的建立,重点支持风电产业“know-how”“know-why”,掌握风电领域核心技术、提升自主创新设计能力。为国内外风电领域发挥重要的作用。
合作方式:
公共实验平台将面向风电行业的整机厂家和零部件厂家以及国内大专院校科研院所等机构。接受国家、行业,以及企业、科研机构和高等院校等单位委托的工程技术研究、设计和试验任务,并对企业进行指导、培训和诊断,提供技术支撑服务。