國電動力破解風(fēng)力發(fā)電機組難題讓能源損耗減少50%

　　昨日，筆者從市科技局獲悉，港城企業(yè)國電動力和東南大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)的高效高可靠風(fēng)力發(fā)電機組關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用摘得江蘇省科學(xué)技術(shù)獎一等獎。該項目最大特色是通過開展高效率、高可靠風(fēng)電機組的研究，為實施風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)利用提供強力支持。

　　據(jù)了解，我國風(fēng)力發(fā)電已成為繼火電和水電之后第三大發(fā)電方式，風(fēng)電裝機容量連續(xù)七年位居世界第一。但與傳統(tǒng)火/水電相比，風(fēng)電成本仍較高，成為替代傳統(tǒng)能源的主要瓶頸。風(fēng)電機組常年工作于風(fēng)沙、冰雪及鹽霧等惡劣環(huán)境，極易造成機組運行故障，機組停運直接意味著能量流失。為此，東南大學(xué)和國電動力連云港公司研究發(fā)現(xiàn)提升風(fēng)電機組年發(fā)電能力是降低風(fēng)力發(fā)電成本的有效途徑，必須從提高風(fēng)電機組自身運行效率和減少機組停運時間兩方面入手。市科技局科技成果與區(qū)域創(chuàng)新處處長周夢玲表示，該項目是校企合作的典范，其在研發(fā)過程中，借助國家自然科學(xué)基金重點項目、國家863計劃、國家973計劃等十余項課題進行聯(lián)合攻關(guān)，圍繞發(fā)電機精準(zhǔn)設(shè)計與效率優(yōu)化、機組可靠運行和帶故障發(fā)電三大關(guān)鍵問題，開展了基礎(chǔ)理論研究與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，取得了重大創(chuàng)新突破。

　　該項目揭示了激勵源、渦流等多要素對發(fā)電機損耗的影響規(guī)律，建立了電、磁、熱多場耦合的發(fā)電機/變流器一體化設(shè)計理論，發(fā)明了風(fēng)電變流器多橋臂協(xié)同調(diào)控及低風(fēng)速相組優(yōu)化控制技術(shù)，實現(xiàn)了風(fēng)電機組精準(zhǔn)設(shè)計和高效運行。該項目解決了最大風(fēng)能跟蹤和風(fēng)電機組疲勞載荷抑制之間的矛盾。其傳動鏈疲勞載荷減小20%以上，單臺機組日均故障率降低95%，年發(fā)電量增加達5%。此外，該項目還發(fā)明了風(fēng)電機組全電氣信號的多類型故障特征提取與診斷技術(shù)，實現(xiàn)了風(fēng)電機組故障隱患的快速識別和準(zhǔn)確定位。通過提出最大化利用健康部件的帶故障運行方法，有效提高了風(fēng)電機組故障狀態(tài)下的持續(xù)發(fā)電能力。故障狀態(tài)下機組發(fā)電能力損失減少50%。

　　截至目前，該項目獲授權(quán)發(fā)明專利44件，相關(guān)技術(shù)成功應(yīng)用于國電聯(lián)合動力UP2000-115、UP2000-121和長風(fēng)新能源MW級發(fā)電機等產(chǎn)品，并通過中國船級社測試認證，近二年新增銷售34億余元、利潤3.6億余元。發(fā)表SCI論文64篇，ESI高被引論文4篇，8篇主要論文SCI他引262次;編著教材《可再生能源發(fā)電技術(shù)》并被100多所高校采用。