一、指南說明
隨著經濟和社會的快速發展,能源需求將持續增長,開發利用風能等可再生能源已經成為世界能源可持續發展戰略的重要組成部分。近幾年來我國風電行業呈現了高速增長,但我國在風力發電機標準、檢測、認證體系方面仍然存在急需解決的問題:風力發電機制造、試驗、檢測標準尚未形成完整體系,關鍵零部件的相關標準尚未制訂,具備可操作性的檢測標準嚴重缺失;檢測和認證方面的工作尚處于起步階段,缺乏完善的檢測條件和認證體系,不具備對風電設備進行檢測且具有第三方公正地位的實驗室。
依據國家有關文件精神,為促進我國可再生新能源技術進步,緊密結合我國風力發電技術領域的重大需求,特設立“風力發電機試驗與檢測關鍵技術研究及應用示范”項目。圍繞風力發電機試驗與檢測關鍵技術展開研究,完成風力發電機地面試驗檢測技術應用示范平臺建設,完成全國風力發電機遠程在線平臺工程示范及型式認證能力建設。
綜合考慮本項目的特點,本項目委托“國家能源風力發電機研發(實驗)中心”作為項目的組織單位,編寫項目申報書。符合申報條件的單位可申請本項目的課題,對于具備三個以上優勢單位的課題,通過專家論證確定課題的承擔單位。項目論證和課題論證同時進行。
二、指南內容
1、項目名稱
風力發電機試驗與檢測關鍵技術研究及應用示范
2、項目總體目標
通過風力發電機試驗與檢測關鍵技術研究及應用示范項目的實施,重點突破風力發電機檢測方面的關鍵技術,制定風力發電機檢測相關標準,建立風力發電機檢測平臺和認證測試平臺工程示范,建設風力發電機第三方認證檢測實驗室,形成較為完整的風力發電機測試、標準及認證體系。培養一支在風電測試領域的高水平人才隊伍,掌握和擁有風力發電機測試領域的核心技術和自主知識產權,達到本領域的國際先進水平,為我國風電產業提供科技支撐和技術服務,促進我國風電產業的持續健康發展。
3、項目的課題設置
本項目下設三個課題:
課題1:風力發電機檢測關鍵技術和認證測試技術研究
研究內容:
(1)風力發電機壽命可靠性測試技術研究
通過風力發電機關鍵部件壽命的研究與分析,掌握部件的運行和使用壽命狀況,形成一套保證發電機長時間可靠運行的體系,掌握提高各關鍵部件壽命的技術和方法。具體開展電機用釹鐵硼磁鋼的壽命可靠性試驗研究和電機絕緣結構壽命試驗研究。
(2)滿功率試驗方法研究
①永磁同步風力發電機滿功率試驗方法研究:探索大型永磁風力發電機試驗方法,通過各種測試手段、方法,掌握發電機各項性能參數,指導改進發電機設計、指導調試、指導維護、形成科學全面的檢測體系。指導搭建滿功率試驗平臺,完成發電機與變頻系統匹配進行試驗、滿功率加載、非工頻試驗數據采集等。
②雙饋風力發電機滿功率試驗方法研究:探索大型雙饋風力發電機試驗方法,指導搭建滿功率試驗平臺,完成雙饋風力發電機與變頻系統匹配進行試驗、滿功率加載、非工頻試驗數據采集等。
(3)電機承受低電壓穿越能力的測試技術研究
雙饋風力發電機低電壓穿越試驗系統應由模擬風力機的變頻拖動系統、風力發電機及其轉子變頻器、檢測系統、適合電源及相應控制系統組成,該方案變頻拖動機與風力發電機對靠進行試驗,拖動機通過聯軸器拖動發電機到額定轉速,再由變頻器給定發電機施加轉矩,使發電機發電,通過獨立的高壓供電線路、低電壓穿越試驗裝置和降壓變壓器組成低電壓穿越電網為發電機供電。
(4)發電機在風電場現場的測試技術研究
根據風力發電機組發電機的基本要求,針對發電機的電氣性能、絕緣及防護性能和機械性能等,開展發電機現場測試技術研究,主要內容包括:安全測試研究、電氣及其他測試研究、振動測試研究。
考核指標:
(1)通過對影響磁鋼壽命的主要性能參數的檢測,客觀分析得出磁鋼在經歷極限狀態下的穩定性和使用壽命情況;要求磁鋼可以使用二十年,其磁性能無明顯衰減,磁鋼無明顯腐蝕。
(2)實施低壓電機絕緣結構壽命快速試驗方法測試。
(3)探索永磁同步風力發電機測試方案,并完成測試項目的驗證工作;完成多臺套2.0MW-5.0MW永磁風力發電機測試工作,并依據測試數據結合現場運行數據建立永磁風力發電機測試數據庫。
(4)能指導建設滿足5MW以內50/60Hz低、中壓雙饋風力發電機型試試驗平臺。
(5)能測試3KV/1140V/690V 3個電壓等級的50/60Hz低、中壓雙饋風力發電機在進行低電壓穿越試驗工程中定、轉子電壓、電流的變化。
(6)研制發電機在線監測系統,能夠實現對安全性能實時監測;實現對電參數的實時監測;實現對振動信號的實時監測。
(7)在雙饋電機和永磁電機上進行在線測試,測試時間超過1年;并建立測試發電機的綜合動態特性測試數據庫。
國撥經費控制額:550萬元
課題2:風力發電機試驗檢測平臺工程示范建設