项目名称蒸发冷却直驱永磁风力发电机研制

国家能源应用技术研究及工程示范项目“风力发电机试验与检测关键技术研究及应用示范”申报指南一、指南说明随着经济和社会的快速发展， 能源需求将持续增长， 开发利用风能等可再生能源已经成为世界能源可持续发展战略的重要组成部分。 近几年来我国风电行业呈现了高速增长， 但我国在风力发电机标准、检测、认证体系方面仍然存在急需解决的问题：风力发电机制造、试验、检测标准尚未形成完整体系，关键零部件的相关标准尚未制订， 具备可操作性的检测标准严重缺失； 检测和认证方面的工作尚处于起步阶段， 缺乏完善的检测条件和认证体系，不具备对风电设备进行检测且具有第三方公正地位的实验室。依据国家有关文件精神，为促进我国可再生新能源技术进步，紧密结合我国风力发电技术领域的重大需求，特设立“风力发电机试验与检测关键技术研究及应用示范” 项目。围绕风力发电机试验与检测关键技术展开研究， 完成风力发电机地面试验检测技术应用示范平台建设， 完成全国风力发电机远程在线平台工程示范及型式认证能力建设。综合考虑本项目的特点，本项目委托 “国家能源风力发电机研发（实验）中心”作为项目的组织单位，编写项目申报书。符合申报条件的单位可申请本项目的课题，对于具备三个以上优势单位的课题， 通过专家论证确定课题的承担单位。项目论证和课题论证同时进行。二、指南内容1、项目名称风力发电机试验与检测关键技术研究及应用示范12、项目总体目标通过风力发电机试验与检测关键技术研究及应用示范项目的实施， 重点突破风力发电机检测方面的关键技术， 制定风力发电机检测相关标准， 建立风力发电机检测平台和认证测试平台工程示范， 建设风力发电机第三方认证检测实验室， 形成较为完整的风力发电机测试、 标准及认证体系。 培养一支在风电测试领域的高水平人才队伍， 掌握和拥有风力发电机测试领域的核心技术和自主知识产权， 达到本领域的国际先进水平， 为我国风电产业提供科技支撑和技术服务，促进我国风电产业的持续健康发展。3、项目的课题设置本项目下设三个课题：课题 1: 风力发电机检测关键技术和认证测试技术研究研究内容：（ 1）风力发电机寿命可靠性测试技术研究通过风力发电机关键部件寿命的研究与分析， 掌握部件的运行和使用寿命状况，形成一套保证发电机长时间可靠运行的体系，掌握提高各关键部件寿命的技术和方法。 具体开展电机用钕铁硼磁钢的寿命可靠性试验研究和电机绝缘结构寿命试验研究。（ 2）满功率试验方法研究永磁同步风力发电机满功率试验方法研究： 探索大型永磁风力发电机试验方法，通过各种测试手段、方法，掌握发电机各项性能参数，指导改进发电机设计、指导调试、指导维护、形成科学全面的检测体系。指导搭建满功率试验平台，完成发电机与变频系统匹配进行试验、满功率加载、非工频试验数据采集等。双馈风力发电机满功率试验方法研究： 探索大型双馈风力发电机试验方法， 指导搭建满功率试验平台， 完成双馈风力发电机与变频系统匹配进行试验、 满功率加载、 非工频试验数据采集2等。（ 3）电机承受低电压穿越能力的测试技术研究双馈风力发电机低电压穿越试验系统应由模拟风力机的变频拖动系统、风力发电机及其转子变频器、检测系统、适合电源及相应控制系统组成， 该方案变频拖动机与风力发电机对靠进行试验，拖动机通过联轴器拖动发电机到额定转速， 再由变频器给定发电机施加转矩，使发电机发电，通过独立的高压供电线路、低电压穿越试验装置和降压变压器组成低电压穿越电网为发电机供电。（ 4）发电机在风电场现场的测试技术研究根据风力发电机组发电机的基本要求， 针对发电机的电气性能、绝缘及防护性能和机械性能等， 开展发电机现场测试技术研究，主要内容包括：安全测试研究、电气及其他测试研究、振动测试研究。考核指标：（ 1）通过对影响磁钢寿命的主要性能参数的检测，客观分析得出磁钢在经历极限状态下的稳定性和使用寿命情况； 要求磁钢可以使用二十年，其磁性能无明显衰减，磁钢无明显腐蚀。（ 2）实施低压电机绝缘结构寿命快速试验方法测试。（ 3）探索永磁同步风力发电机测试方案，并完成测试项目的验证工作；完成多台套 2.0MW-5.0MW永磁风力发电机测试工作，并依据测试数据结合现场运行数据建立永磁风力发电机测试数据库。（ 4）能指导建设满足 5MW以内 50/60Hz 低、中压双馈风力发电机型试试验平台。（ 5）能测试 3KV/1140V/690V 3 个电压等级的 50/60Hz 低、中压双馈风力发电机在进行低电压穿越试验工程中定、转子电3压、电流的变化。（ 6）研制发电机在线监测系统，能够实现对安全性能实时监测；实现对电参数的实时监测；实现对振动信号的实时监测。（ 7）在双馈电机和永磁电机上进行在线测试，测试时间超过 1 年；并建立测试发电机的综合动态特性测试数据库。国拨经费控制额： 550 万元课题 2: 风力发电机试验检测平台工程示范建设研究内容：（ 1）双馈风力发电机数字化试验测试平台建设通过发电机法、 电动机法、 双馈风力发电机组转子变频器和部件组合等试验， 建立由传动链设计、 发电机及并网、 电量测量、传感器配置、功率分析仪配置、非电参量测量、控制、自动化试验台等组成的平台系统， 满足 5MW中、高压双馈风力发电机综合试验平台建设要求。（ 2）直驱 / 半直驱永磁同步发电机数字化试验测试平台建设通过发电机法、直驱 / 半直驱风力发电机变频器、部件组合等试验，建立由传动链设计、发电机及并网、纯电阻负载、电量测量、非电参量测量、控制、自动化试验台等组成的平台系统，满足 10MW以下低、中压直驱 / 半直驱永磁风力发电机综合试验平台建设要求。（3）风力发电机绝化、环境性能测试平台建设通过理化、机械性能试验、 工艺试验、电气试验、 防尘试验、防水试验、湿热试验、盐雾腐蚀试验、霉菌试验、振动试验和日照试验等设计测试功能的完善，按照国家及行业的相应标准规范，形成对电机绝缘结构、绕组线圈、模拟线棒、模拟线圈的电老化、电热老化、热老化、受潮、振动试验和整机的介损检测试验功能。4（ 4）风力发电机及相关电器标准体系建设为配合风力发电机试验平台的搭建， 制定风力发电机及相关电器设备检测及合格评定规范、 风力发电机基础、 风力发电机制造技术规范、风力发电机 - 变流器技术要求和试验方法等方面的能源行业标准，作为试验平台的检测依据。考核指标：（ 1）额定电压为 660V（ 690V）、额定功率为 5MW的低压双馈异步发电机型式试验，额定电压为 3kV、 6kV、10kV、额定功率为 5MW的高压双馈异步发电机型式试验，双馈风力发电机组转子变频器试验，双馈风力发电机组部件组合试验。（ 2）额定电压为 660V（ 690V）、额定功率为 3.6MW的低压直驱 / 半直驱永磁风力发电机型式试验，额定电压为3kV、额定功率为 10MW的中压直驱 / 半直驱永磁风力发电机型式试验，直驱 / 半直驱永磁同步发电机用户变频器试验，包括齿轮箱（半直驱）、发电机、用户变频器在内的系统部件组合试验。（ 3）建设完成的绝化试验站、环境试验站的试验技术能力和所拥有的硬件设施均将达到国内先进水平。（ 4）完成风力发电机及相关电器设备检测及合格评定规范、风力发电机基础、风力发电机制造技术规范、风力发电机 - 变流器技术要求和试验方法等方面的多项能源行业标准。国拨经费控制额： 1500 万元课题 3: 全国风力发电机远程在线平台工程示范及型式认证能力建设研究内容：（ 1）全国发电机远程在线综合动态测试与分析、优化和诊断平台建设研究发电机现场测试数据的分析技术， 研究发电机的故障类5型、故障机理及其影响，研究适于风电用发电机特性、基于知识的故障诊断技术，建立统一、标准的风电机组故障代码数据库；开发适用于风电用发电机的故障诊断专家知识库，实现利用现场测试数据对发电机的运行状态进行分析、对发电机设计进行优化以及对发电机的运行故障进行诊断的功能；实现全国风力发电机的远程在线检测。（ 2）风力发电机型式认证能力建设研究发电机设计评估的主要方法和流程，研究发电机型式试验的主要试验方法、 试验要求和指标要求， 建立发电机测试技术规范，并制定统一、规范的发电机认证实施规则，并进行项目示范。考核指标：（ 1）建立发电机远程在线综合动态测试与分析、优化与诊断平台： 可与现场测试数据的动态连接； 具备对测试数据的分析与诊断功能。（ 2）建立统一、标准的发电机故障分类代码数据库。（ 3）完成双馈异步发电机测试技术规范和双馈异步发电机认证实施规则 。（ 4）完成直驱永磁同步发电机测试技术规范和发电机认证实施规则 。（ 5）完成双馈电机和永磁电机示范项目各 1 项。国拨经费控制额： 750 万元4、项目支持年限2011年 7 月至 2013 年 6 月5、其它需说明的内容。三、注意事项1.课题申报者应根据本项目申报指南编写课题申报书、6课题概算书。2. 课题必须由法人 （单位）提出申请， 法人是课题依托单位，且必须指定一名自然人担任课题申请负责人。 每个课题申报只能有一个课题申请负责人和一个依托单位， 课题的协作单位不能超过 5 家。3. 课题申请单位应符合的基本条件： 在中华人民共和国境内登记注册、 过去两年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录的企事业法人单位，包括：大学、科研机构等事业法人；中方控股的企业法人。4. 课题负责人应符合的基本条件：（ 1）具有中华人民共和国国籍；（ 2）年龄在 55 岁（含）以下（按指南发布之日计算） ；（ 3）具有高级职称或已获得博士学位；（4）每年（含跨年度连续）离职或出国的时间不超过6 个月；（ 5）过去三年内在申报和承担国家能源科技计划项目中没有不良信用记录。5. 申请者提出的国拨经费申请不得高于项目申报指南规定的国拨经费控制额， 自筹经费与国拨经费的比例原则上应不低于 1:1 ，否则不予受理。6.课题申报受理的截止日期为2011 年 5 月 5 日（星期四）17 时。课题承担单位于截止日期前，将打印版申报书7 本和电子版光盘报送至国家能源局能源节约和科技装备司。7咨询联系人及联系方式：联系人：李晨卢琛钰孙嘉弥联系电话：地址：北京市西城区月坛南街38 号7邮编： 1008248