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风力发电科技发展“十二五”专项规划(科技部)

2012-07-18 16:05
林契于宸
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        五、重点任务

  (一)基础研究类

  1、风能资源基础理论研究

  研究复杂地形下中尺度数值模式的高精度参数化;研究中尺度模式资料四维同化;研究海上风资源及台风的测量及评价;研究卫星对地观测数据用于海上风能资源分析的方法;研究风速在不同海岸线走向、岸边不同地形条件下,由远海-近海-滩涂-陆地的变化机理;研究海上和陆上风速垂直切变、湍流变化等风特性模型及参数确定;研究台风系统的模型和参数化;研究特大型风电场风资源特性等。

  2、风力发电系统基础理论研究

  研究风力机空气动力设计理论,研究风力机空气动力与结构、机械与电气等之间的耦合机理;研究风电机组建模、验证与仿真理论和方法,研究建立风力发电系统整体动态数学模型的方法。

  (二)研究开发类

  1、风电机组整机关键技术研究开发

  研究10MW级风电机组总体设计技术,包括长寿命(超过20年)及高可靠性设计方案、简单轻量化的新型传动技术、抗灾害性大风的气动和结构设计技术、抗盐雾和防腐蚀材料工艺设计及机械制造工艺设计技术等。

  3~5MW永磁直驱风电机组产业化技术研究,包括总体设计、永磁电机的设计制造,机组设计优化、可靠性设计技术、系统控制技术以及装配工艺等。

  7MW级风电机组研制及产业化技术研究,包括总体设计技术、载荷确定技术、强度和刚度校核技术、整体动力稳定性计算技术、先进控制技术,机组设计优化技术、可靠性设计技术、整体装配工艺流程与阶段质量控制技术和分体组装技术等。

  研究风电机组结构紧凑化、轻量化等新型传动形式设计技术;研究风电机组独立变桨、载荷实时测量分析、激光雷达测速仪辅助控制等先进控制技术;研究新型传动调速技术。

  研究耐低温、防沙尘、抗灾害性大风、防盐雾及适合高原地区等各类适合我国环境特点的风电机组整体结构设计技术、安全与先进控制设计优化技术、高性能电气部件设计技术、新型材料工艺设计与应用技术、制造工艺设计技术等。

  研究高性价比中小型风电机组设计、制造及并/离网运行控制技术,研究中小型风电机组检测认证技术,制定中小型风电机组相关标准,建立中小型风电机组检测认证体系。

  2、零部件关键技术研究开发

  研究大容量风电机组齿轮箱载荷谱分析技术,研究复杂载荷下齿轮箱的结构完整性及优化设计技术,研究齿轮箱轮齿传动齿向修正和齿形修形设计技术,研究齿轮箱箱体设计及密封技术,研究齿轮箱齿轮材料低温处理技术,研究齿轮箱轻量化设计技术,研究大容量风电机组齿轮箱产业化技术等。   研究超长叶片气动外形、结构、材料与控制一体化的设计技术,研究叶片气动控制、柔性结构设计技术,研究叶片整体装配工艺流程和结构铺层优化设计技术,研究分段式叶片设计及制造技术,研究碳纤维等先进材料在叶片结构设计中的应用技术,研究风电机组叶片性能仿真分析技术,研究超长叶片产业化技术等。

  研究大容量风力发电机先进、高效的冷却技术,研究发电机结构及工艺设计技术,研究发电机电磁方案选择优化技术,研究发电机防腐设计技术,研究大容量风力发电机轻量化设计技术等。

   研究大容量风电机组变流器和变桨系统等的模块化设计技术,研究变流器全数字化矢量控制、电磁兼容和中高压变流等技术,研究变桨距与变速控制技术,研究电网失电及系统内外各种故障下安全顺桨技术等;研究轴承、偏航系统等其它零部件设计技术。

  3、公共试验测试系统及测试技术研究

  研究风力发电公共试验测试系统设计建设关键技术,研制大型风电机组传动链地面测试系统、野外测试风电场,研制叶片、轴承等关键零部件的公共测试系统,研究风电机组在线监测与故障诊断技术,研制大型风电机组在线综合动态测试、分析诊断和优化系统,研制风电机组/风电场并网特性测试系统,研究风电机组整机、传动链、关键零部件、并网等方面的测试技术。

 

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