1月10日，2019年度国家科学技术奖在京揭晓。湘电股份子公司湘电风能有限公司与湖南大学、新疆金风科技股份有限公司、中车株洲电机有限公司、湖南工业大学联合完成的《大型低速高效直驱永磁风力发电机关键技术及应用》获得2019年度国家技术发明奖二等奖。
项目简介
风能是重要的清洁能源，大力发展风电是国家的重要能源战略。齿轮箱故障导致风电装备发生安全事故、增加维护成本，严重影响风力发电的安全性和经济性。直驱永磁风电机组由风轮机直接驱动发电机，从根本上解决了齿轮箱引起的安全、维护等重大问题。
项目立项之初，国内尚无大型直驱风电机组技术，国外技术封锁严密，存在三大难题：
1）直驱永磁发电机受到强阵风的直接冲击，传动链承受的载荷高达 107N.m，直驱传动难度极大；
2）直驱永磁风力发电机阻力矩大，谐波含量复杂、混频度高，机组低速启动是重大难题；
3）机组在强气流直接冲击下引起转子不对中，产生二倍和多倍转频混合的异常振动，且振幅受到负荷和转速的影响，抑制难度极大。
面对难题，项目组如何创新？
创造性提出大型直驱永磁风电机 “直驱传动-超低速启动-振动抑制”的发明思路。
◆发明永磁风力发电机直驱传动新结构。
◆发明直驱永磁风力发电机齿槽转矩抑制新方法。
◆发明直驱永磁风力发电机抑振新技术。
◆发明变流器控制下机组全工况设计方法，提出功率快速控制策略，突破大型风电机组制造、试验等关键技术。
依托上述技术发明，研制出国内首台 2MW、3MW 和世界首台 5MW 直驱永磁风电机组，产生了显著的经济与社会效益，促进了我国风电产业的发展，形成了直驱永磁风电产业集群；大幅提升我国风力发电装备研制能力，整体技术达到国际领先水平。
湘电风能以世界先进的直驱永磁技术和优质的产品，为市场提供高效可靠的风力发电机组和完善的风力发电系统解决方案，具有传动部件少、噪声小、效率高、电源质量好、系统可靠、维护简单等明显优势，在国内外市场得到了广泛的应用，并不断取得市场的新突破。
