MW高效风力发电机组-湘潭.DOCVIP

附件1： 2016年度湖南省科技进步奖拟推荐公示项目 （第1项） （一）项目名称：2MW高效双馈风力发电机 （二）申报单位：湘潭电机股份有限公司 （三）推荐单位意见： 该项目攻克了风电机组用MW级大功率变速恒频双馈发电机的设计开发、制造工艺和应用过程中的关键技术问题和难关，自主研发出适应变速恒频机组的并网2MW双馈异步风力发电机，获得授权发明专利6件、实用新型专利9件，发表论文4篇，主要起草国家标准2个，行业标准2个。经过大量的试验验证证明，证明产品效率高，运行可靠，功率密度比国内先进水平高7%。产品于2011年投入批量生产，目前已生产约2200台，已累计完成工业产值约10亿元，经济和社会效益特别显著。研究内容真实可靠，完成单位和主研人员排序无争议。 鉴于以上理由，湘潭市科技局同意推荐该项目申报2016年度湖南省科学技术进步奖，建议等级：一等奖。 项目简介： 双馈异步风力发电机是目前应用最为广泛的风力发电机，主要关键技术包括：双馈风力发电机高效化设计；双馈风力发电机通风冷却；双馈风力发电机结构设计；双馈风力发电机技术条件及试验方法；双馈风力发电机适用性；双馈风力发电机批量化生产。本项目研究了双馈变速恒频恒压异步发电的原理，找出变速恒频和恒速恒频异步发电的区别；建立双馈型变速恒频恒压异步发电机在二相同步旋转坐标系下的数学模型及控制特性分析；开发了双馈变速恒频恒压异步发电机的设计计算和分析软件；分析了发电机转矩特性和稳态特性，进一步证明了发电机的性能的决定因素；研究了双馈变速恒频异步发电机的功率分配关系；研究了双馈变速恒频异步发电机参数与变频器参数匹配关系；研究了适合各种运行环境条件下的双馈变速恒频异步发电机的冷却方案；分析了双馈变速恒频风力发电系统在各种工况下的力学动态特性；研究完成了双馈风力发电机的技术条件和试验方法。 该项目共获得授权发明专利6件、实用新型专利9件，发表论文4篇，主要起草国家标准2个，行业标准2个。 产品的主要技术经济指标为：功率：2100 kW，定子电压：690 V ，定子电流：1488A，功率因数：1.0，频率：50 Hz，转子电压：359V，转子电流：573A，相数：3 ，效率：97.2%，额定转速1750 r/min，转速范围：930~2070 r/min，防护等级：IP54，冷却方式：IC666 ，安装方式：IMB3，工作制：S1 ，绝缘等级：H级。目前国内生产2MW双馈风力发电机的厂家约有15家，该项目2MW双馈风力发电机每年产量约占行业总和的35%，产品的技术性能已达到国内领先水平。 （五）客观评价： 1、与国内同类2MW双馈风力发电机的对比分析 项目 国内同类产品 国外同类产品 本项目2MW双馈风力发电机 额定功率（kW） 2100 2100 2100 额定电压（V） 690 690 690 额定转速（r/min） 1750 1750 1750 极数 4 4 4 功率因数（cosφ） 1.0 1.0 1.0 额定效率（%） 97 97 97.2 定子绕组温升(K) 90 85 80 转子绕组温升(K) 90 85 80 重量(kg) 7800 7600 7600 振动速度(m/s) 2.3 1.8 1.8 与变频器匹配性 差 优 优 通过上表可以看出，本项目2MW双馈风力发电机与同类产品相比优点如下：效率提高，可提高风能利用率，按每年满发时间4000小时计算，本产品每年多发电量18400千瓦时；重量更轻，且绕组温升低，材料利率用高；振动速度小，与变频匹配性能优，有利于发电机并网的稳定性。 2、本项目产品已为国电联合动力技术有限公司、东方汽轮机有限公司、浙江运达风电股份有限公司、广东明阳发电产业集团有限公司、北车风电有限公司等多家单位2MW风力发电机整机配套提供。 用户报告及用户意见表明：产品实现了批量运行，与变流器配套，功率因数可调、并网方便。经过大风期，高、低温满负荷运行试验，发电机运行稳定，可靠，发电量高。得到广大用户的一致认可，并成为部分风电业主的指定供货产品，市场前景良好。 3、中国船级社设计评估证书、风电产品认证证书，项目产品通过中国船级社设计评估认证。 4、所获奖励，本项目于2015年获得湘潭市科学技术进步奖一等奖。 （六）推广应用情况： 湘电股份先后研发了适应国内复杂环境的多种2.0MW机型：如常温型、低温防寒型、海上机型、高原机型等，为国电联合动力技术有限公司、东方汽轮机有限公司、浙江运达风电股份有限公司、广东明阳发电产业集团有限公司、北车风电有限公司等多家单位配套提供2MW双馈风力发电机，从研发至今，2.0MW风力发电机已生产2200多台。 （七）主要知识产权证明目录： 知识产权类别 知识产权 具体名称 国家 （地区） 授权号